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Theorem gg-dvmulbr

Description: The product rule for derivatives at a point. For the (simpler but more limited) function version, see dvmul . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Aug-2014) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016) Avoid ax-mulf . (Revised by GG, 16-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses gg-dvadd.f φF:X
gg-dvadd.x φXS
gg-dvadd.g φG:Y
gg-dvadd.y φYS
gg-dvaddbr.s φS
gg-dvadd.k φKV
gg-dvadd.l φLV
gg-dvadd.bf φCFSK
gg-dvadd.bg φCGSL
gg-dvadd.j J=TopOpenfld
Assertion gg-dvmulbr φCF×fGSKGC+LFC

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gg-dvadd.f φF:X
2 gg-dvadd.x φXS
3 gg-dvadd.g φG:Y
4 gg-dvadd.y φYS
5 gg-dvaddbr.s φS
6 gg-dvadd.k φKV
7 gg-dvadd.l φLV
8 gg-dvadd.bf φCFSK
9 gg-dvadd.bg φCGSL
10 gg-dvadd.j J=TopOpenfld
11 eqid J𝑡S=J𝑡S
12 eqid zXCFzFCzC=zXCFzFCzC
13 11 10 12 5 1 2 eldv φCFSKCintJ𝑡SXKzXCFzFCzClimC
14 8 13 mpbid φCintJ𝑡SXKzXCFzFCzClimC
15 14 simpld φCintJ𝑡SX
16 eqid zYCGzGCzC=zYCGzGCzC
17 11 10 16 5 3 4 eldv φCGSLCintJ𝑡SYLzYCGzGCzClimC
18 9 17 mpbid φCintJ𝑡SYLzYCGzGCzClimC
19 18 simpld φCintJ𝑡SY
20 15 19 elind φCintJ𝑡SXintJ𝑡SY
21 10 cnfldtopon JTopOn
22 resttopon JTopOnSJ𝑡STopOnS
23 21 5 22 sylancr φJ𝑡STopOnS
24 topontop J𝑡STopOnSJ𝑡STop
25 23 24 syl φJ𝑡STop
26 toponuni J𝑡STopOnSS=J𝑡S
27 23 26 syl φS=J𝑡S
28 2 27 sseqtrd φXJ𝑡S
29 4 27 sseqtrd φYJ𝑡S
30 eqid J𝑡S=J𝑡S
31 30 ntrin J𝑡STopXJ𝑡SYJ𝑡SintJ𝑡SXY=intJ𝑡SXintJ𝑡SY
32 25 28 29 31 syl3anc φintJ𝑡SXY=intJ𝑡SXintJ𝑡SY
33 20 32 eleqtrrd φCintJ𝑡SXY
34 1 adantr φzXYCF:X
35 inss1 XYX
36 eldifi zXYCzXY
37 36 adantl φzXYCzXY
38 35 37 sselid φzXYCzX
39 34 38 ffvelcdmd φzXYCFz
40 5 1 2 dvbss φdomFSX
41 reldv RelFS
42 releldm RelFSCFSKCdomFS
43 41 8 42 sylancr φCdomFS
44 40 43 sseldd φCX
45 1 44 ffvelcdmd φFC
46 45 adantr φzXYCFC
47 39 46 subcld φzXYCFzFC
48 2 5 sstrd φX
49 48 adantr φzXYCX
50 49 38 sseldd φzXYCz
51 48 44 sseldd φC
52 51 adantr φzXYCC
53 50 52 subcld φzXYCzC
54 eldifsni zXYCzC
55 54 adantl φzXYCzC
56 50 52 55 subne0d φzXYCzC0
57 47 53 56 divcld φzXYCFzFCzC
58 3 adantr φzXYCG:Y
59 inss2 XYY
60 59 37 sselid φzXYCzY
61 58 60 ffvelcdmd φzXYCGz
62 57 61 mulcld φzXYCFzFCzCGz
63 ssdif XYYXYCYC
64 59 63 mp1i φXYCYC
65 64 sselda φzXYCzYC
66 4 5 sstrd φY
67 5 3 4 dvbss φdomGSY
68 reldv RelGS
69 releldm RelGSCGSLCdomGS
70 68 9 69 sylancr φCdomGS
71 67 70 sseldd φCY
72 3 66 71 dvlem φzYCGzGCzC
73 65 72 syldan φzXYCGzGCzC
74 73 46 mulcld φzXYCGzGCzCFC
75 ssidd φ
76 txtopon JTopOnJTopOnJ×tJTopOn×
77 21 21 76 mp2an J×tJTopOn×
78 77 toponrestid J×tJ=J×tJ𝑡×
79 14 simprd φKzXCFzFCzClimC
80 1 48 44 dvlem φzXCFzFCzC
81 80 fmpttd φzXCFzFCzC:XC
82 ssdif XYXXYCXC
83 35 82 mp1i φXYCXC
84 48 ssdifssd φXC
85 eqid J𝑡XCC=J𝑡XCC
86 35 2 sstrid φXYS
87 86 27 sseqtrd φXYJ𝑡S
88 difssd φJ𝑡SXJ𝑡S
89 87 88 unssd φXYJ𝑡SXJ𝑡S
90 ssun1 XYXYJ𝑡SX
91 90 a1i φXYXYJ𝑡SX
92 30 ntrss J𝑡STopXYJ𝑡SXJ𝑡SXYXYJ𝑡SXintJ𝑡SXYintJ𝑡SXYJ𝑡SX
93 25 89 91 92 syl3anc φintJ𝑡SXYintJ𝑡SXYJ𝑡SX
94 eqid xXCFxFCxC=xXCFxFCxC
95 11 10 94 5 1 2 eldv φCFSKCintJ𝑡SXKxXCFxFCxClimC
96 8 95 mpbid φCintJ𝑡SXKxXCFxFCxClimC
97 96 simpld φCintJ𝑡SX
98 eqid xYCGxGCxC=xYCGxGCxC
99 11 10 98 5 3 4 eldv φCGSLCintJ𝑡SYLxYCGxGCxClimC
100 9 99 mpbid φCintJ𝑡SYLxYCGxGCxClimC
101 100 simpld φCintJ𝑡SY
102 97 101 elind φCintJ𝑡SXintJ𝑡SY
103 102 32 eleqtrrd φCintJ𝑡SXY
104 93 103 sseldd φCintJ𝑡SXYJ𝑡SX
105 104 44 elind φCintJ𝑡SXYJ𝑡SXX
106 35 a1i φXYX
107 eqid J𝑡S𝑡X=J𝑡S𝑡X
108 30 107 restntr J𝑡STopXJ𝑡SXYXintJ𝑡S𝑡XXY=intJ𝑡SXYJ𝑡SXX
109 25 28 106 108 syl3anc φintJ𝑡S𝑡XXY=intJ𝑡SXYJ𝑡SXX
110 10 cnfldtop JTop
111 110 a1i φJTop
112 cnex V
113 ssexg SVSV
114 5 112 113 sylancl φSV
115 restabs JTopXSSVJ𝑡S𝑡X=J𝑡X
116 111 2 114 115 syl3anc φJ𝑡S𝑡X=J𝑡X
117 116 fveq2d φintJ𝑡S𝑡X=intJ𝑡X
118 117 fveq1d φintJ𝑡S𝑡XXY=intJ𝑡XXY
119 109 118 eqtr3d φintJ𝑡SXYJ𝑡SXX=intJ𝑡XXY
120 105 119 eleqtrd φCintJ𝑡XXY
121 undif1 XCC=XC
122 44 snssd φCX
123 ssequn2 CXXC=X
124 122 123 sylib φXC=X
125 121 124 eqtrid φXCC=X
126 125 oveq2d φJ𝑡XCC=J𝑡X
127 126 fveq2d φintJ𝑡XCC=intJ𝑡X
128 undif1 XYCC=XYC
129 44 71 elind φCXY
130 129 snssd φCXY
131 ssequn2 CXYXYC=XY
132 130 131 sylib φXYC=XY
133 128 132 eqtrid φXYCC=XY
134 127 133 fveq12d φintJ𝑡XCCXYCC=intJ𝑡XXY
135 120 134 eleqtrrd φCintJ𝑡XCCXYCC
136 81 83 84 10 85 135 limcres φzXCFzFCzCXYClimC=zXCFzFCzClimC
137 83 resmptd φzXCFzFCzCXYC=zXYCFzFCzC
138 137 oveq1d φzXCFzFCzCXYClimC=zXYCFzFCzClimC
139 136 138 eqtr3d φzXCFzFCzClimC=zXYCFzFCzClimC
140 79 139 eleqtrd φKzXYCFzFCzClimC
141 eqid J𝑡Y=J𝑡Y
142 141 10 gg-dvcnp2 SG:YYSCdomGSGJ𝑡YCnPJC
143 5 3 4 70 142 syl31anc φGJ𝑡YCnPJC
144 10 141 cnplimc YCYGJ𝑡YCnPJCG:YGCGlimC
145 66 71 144 syl2anc φGJ𝑡YCnPJCG:YGCGlimC
146 143 145 mpbid φG:YGCGlimC
147 146 simprd φGCGlimC
148 difss XYCXY
149 148 59 sstri XYCY
150 149 a1i φXYCY
151 eqid J𝑡YC=J𝑡YC
152 difssd φJ𝑡SYJ𝑡S
153 87 152 unssd φXYJ𝑡SYJ𝑡S
154 ssun1 XYXYJ𝑡SY
155 154 a1i φXYXYJ𝑡SY
156 30 ntrss J𝑡STopXYJ𝑡SYJ𝑡SXYXYJ𝑡SYintJ𝑡SXYintJ𝑡SXYJ𝑡SY
157 25 153 155 156 syl3anc φintJ𝑡SXYintJ𝑡SXYJ𝑡SY
158 157 103 sseldd φCintJ𝑡SXYJ𝑡SY
159 158 71 elind φCintJ𝑡SXYJ𝑡SYY
160 59 a1i φXYY
161 eqid J𝑡S𝑡Y=J𝑡S𝑡Y
162 30 161 restntr J𝑡STopYJ𝑡SXYYintJ𝑡S𝑡YXY=intJ𝑡SXYJ𝑡SYY
163 25 29 160 162 syl3anc φintJ𝑡S𝑡YXY=intJ𝑡SXYJ𝑡SYY
164 restabs JTopYSSVJ𝑡S𝑡Y=J𝑡Y
165 111 4 114 164 syl3anc φJ𝑡S𝑡Y=J𝑡Y
166 165 fveq2d φintJ𝑡S𝑡Y=intJ𝑡Y
167 166 fveq1d φintJ𝑡S𝑡YXY=intJ𝑡YXY
168 163 167 eqtr3d φintJ𝑡SXYJ𝑡SYY=intJ𝑡YXY
169 159 168 eleqtrd φCintJ𝑡YXY
170 71 snssd φCY
171 ssequn2 CYYC=Y
172 170 171 sylib φYC=Y
173 172 oveq2d φJ𝑡YC=J𝑡Y
174 173 fveq2d φintJ𝑡YC=intJ𝑡Y
175 174 133 fveq12d φintJ𝑡YCXYCC=intJ𝑡YXY
176 169 175 eleqtrrd φCintJ𝑡YCXYCC
177 3 150 66 10 151 176 limcres φGXYClimC=GlimC
178 3 150 feqresmpt φGXYC=zXYCGz
179 178 oveq1d φGXYClimC=zXYCGzlimC
180 177 179 eqtr3d φGlimC=zXYCGzlimC
181 147 180 eleqtrd φGCzXYCGzlimC
182 10 mpomulcn u,vuvJ×tJCnJ
183 5 1 2 dvcl φCFSKK
184 8 183 mpdan φK
185 3 71 ffvelcdmd φGC
186 184 185 opelxpd φKGC×
187 77 toponunii ×=J×tJ
188 187 cncnpi u,vuvJ×tJCnJKGC×u,vuvJ×tJCnPJKGC
189 182 186 188 sylancr φu,vuvJ×tJCnPJKGC
190 57 61 75 75 10 78 140 181 189 limccnp2 φKu,vuvGCzXYCFzFCzCu,vuvGzlimC
191 df-mpt zXYCFzFCzCu,vuvGz=zw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGz
192 191 oveq1i zXYCFzFCzCu,vuvGzlimC=zw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGzlimC
193 190 192 eleqtrdi φKu,vuvGCzw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGzlimC
194 ovmul KGCKu,vuvGC=KGC
195 184 185 194 syl2anc φKu,vuvGC=KGC
196 ovmul FzFCzCGzFzFCzCu,vuvGz=FzFCzCGz
197 57 61 196 syl2anc φzXYCFzFCzCu,vuvGz=FzFCzCGz
198 197 eqeq2d φzXYCw=FzFCzCu,vuvGzw=FzFCzCGz
199 198 pm5.32da φzXYCw=FzFCzCu,vuvGzzXYCw=FzFCzCGz
200 199 opabbidv φzw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGz=zw|zXYCw=FzFCzCGz
201 df-mpt zXYCFzFCzCGz=zw|zXYCw=FzFCzCGz
202 200 201 eqtr4di φzw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGz=zXYCFzFCzCGz
203 202 oveq1d φzw|zXYCw=FzFCzCu,vuvGzlimC=zXYCFzFCzCGzlimC
204 193 195 203 3eltr3d φKGCzXYCFzFCzCGzlimC
205 18 simprd φLzYCGzGCzClimC
206 72 fmpttd φzYCGzGCzC:YC
207 66 ssdifssd φYC
208 eqid J𝑡YCC=J𝑡YCC
209 undif1 YCC=YC
210 209 172 eqtrid φYCC=Y
211 210 oveq2d φJ𝑡YCC=J𝑡Y
212 211 fveq2d φintJ𝑡YCC=intJ𝑡Y
213 212 133 fveq12d φintJ𝑡YCCXYCC=intJ𝑡YXY
214 169 213 eleqtrrd φCintJ𝑡YCCXYCC
215 206 64 207 10 208 214 limcres φzYCGzGCzCXYClimC=zYCGzGCzClimC
216 64 resmptd φzYCGzGCzCXYC=zXYCGzGCzC
217 216 oveq1d φzYCGzGCzCXYClimC=zXYCGzGCzClimC
218 215 217 eqtr3d φzYCGzGCzClimC=zXYCGzGCzClimC
219 205 218 eleqtrd φLzXYCGzGCzClimC
220 86 5 sstrd φXY
221 cncfmptc FCXYzXYFC:XYcn
222 45 220 75 221 syl3anc φzXYFC:XYcn
223 eqidd z=CFC=FC
224 222 129 223 cnmptlimc φFCzXYFClimC
225 45 adantr φzXYFC
226 225 fmpttd φzXYFC:XY
227 226 limcdif φzXYFClimC=zXYFCXYClimC
228 resmpt XYCXYzXYFCXYC=zXYCFC
229 148 228 mp1i φzXYFCXYC=zXYCFC
230 229 oveq1d φzXYFCXYClimC=zXYCFClimC
231 227 230 eqtrd φzXYFClimC=zXYCFClimC
232 224 231 eleqtrd φFCzXYCFClimC
233 5 3 4 dvcl φCGSLL
234 9 233 mpdan φL
235 234 45 opelxpd φLFC×
236 187 cncnpi u,vuvJ×tJCnJLFC×u,vuvJ×tJCnPJLFC
237 182 235 236 sylancr φu,vuvJ×tJCnPJLFC
238 73 46 75 75 10 78 219 232 237 limccnp2 φLu,vuvFCzXYCGzGCzCu,vuvFClimC
239 df-mpt zXYCGzGCzCu,vuvFC=zw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFC
240 239 oveq1i zXYCGzGCzCu,vuvFClimC=zw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFClimC
241 238 240 eleqtrdi φLu,vuvFCzw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFClimC
242 ovmul LFCLu,vuvFC=LFC
243 234 45 242 syl2anc φLu,vuvFC=LFC
244 44 adantr φzXYCCX
245 34 244 ffvelcdmd φzXYCFC
246 ovmul GzGCzCFCGzGCzCu,vuvFC=GzGCzCFC
247 73 245 246 syl2anc φzXYCGzGCzCu,vuvFC=GzGCzCFC
248 247 eqeq2d φzXYCw=GzGCzCu,vuvFCw=GzGCzCFC
249 248 pm5.32da φzXYCw=GzGCzCu,vuvFCzXYCw=GzGCzCFC
250 249 opabbidv φzw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFC=zw|zXYCw=GzGCzCFC
251 df-mpt zXYCGzGCzCFC=zw|zXYCw=GzGCzCFC
252 250 251 eqtr4di φzw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFC=zXYCGzGCzCFC
253 252 oveq1d φzw|zXYCw=GzGCzCu,vuvFClimC=zXYCGzGCzCFClimC
254 241 243 253 3eltr3d φLFCzXYCGzGCzCFClimC
255 10 addcn +J×tJCnJ
256 184 185 mulcld φKGC
257 234 45 mulcld φLFC
258 256 257 opelxpd φKGCLFC×
259 187 cncnpi +J×tJCnJKGCLFC×+J×tJCnPJKGCLFC
260 255 258 259 sylancr φ+J×tJCnPJKGCLFC
261 62 74 75 75 10 78 204 254 260 limccnp2 φKGC+LFCzXYCFzFCzCGz+GzGCzCFClimC
262 39 245 subcld φzXYCFzFC
263 262 61 mulcld φzXYCFzFCGz
264 71 adantr φzXYCCY
265 58 264 ffvelcdmd φzXYCGC
266 61 265 subcld φzXYCGzGC
267 266 245 mulcld φzXYCGzGCFC
268 49 244 sseldd φzXYCC
269 50 268 subcld φzXYCzC
270 263 267 269 56 divdird φzXYCFzFCGz+GzGCFCzC=FzFCGzzC+GzGCFCzC
271 39 61 mulcld φzXYCFzGz
272 245 61 mulcld φzXYCFCGz
273 245 265 mulcld φzXYCFCGC
274 271 272 273 npncand φzXYCFzGzFCGz+FCGz-FCGC=FzGzFCGC
275 39 245 61 subdird φzXYCFzFCGz=FzGzFCGz
276 266 245 mulcomd φzXYCGzGCFC=FCGzGC
277 245 61 265 subdid φzXYCFCGzGC=FCGzFCGC
278 276 277 eqtrd φzXYCGzGCFC=FCGzFCGC
279 275 278 oveq12d φzXYCFzFCGz+GzGCFC=FzGzFCGz+FCGz-FCGC
280 1 ffnd φFFnX
281 280 adantr φzXYCFFnX
282 3 ffnd φGFnY
283 282 adantr φzXYCGFnY
284 ssexg XVXV
285 48 112 284 sylancl φXV
286 285 adantr φzXYCXV
287 ssexg YVYV
288 66 112 287 sylancl φYV
289 288 adantr φzXYCYV
290 eqid XY=XY
291 eqidd φzXYCzXFz=Fz
292 eqidd φzXYCzYGz=Gz
293 281 283 286 289 290 291 292 ofval φzXYCzXYF×fGz=FzGz
294 37 293 mpdan φzXYCF×fGz=FzGz
295 eqidd φzXYCCXFC=FC
296 eqidd φzXYCCYGC=GC
297 281 283 286 289 290 295 296 ofval φzXYCCXYF×fGC=FCGC
298 129 297 mpidan φzXYCF×fGC=FCGC
299 294 298 oveq12d φzXYCF×fGzF×fGC=FzGzFCGC
300 274 279 299 3eqtr4d φzXYCFzFCGz+GzGCFC=F×fGzF×fGC
301 300 oveq1d φzXYCFzFCGz+GzGCFCzC=F×fGzF×fGCzC
302 262 61 269 56 div23d φzXYCFzFCGzzC=FzFCzCGz
303 266 245 269 56 div23d φzXYCGzGCFCzC=GzGCzCFC
304 302 303 oveq12d φzXYCFzFCGzzC+GzGCFCzC=FzFCzCGz+GzGCzCFC
305 270 301 304 3eqtr3d φzXYCF×fGzF×fGCzC=FzFCzCGz+GzGCzCFC
306 305 mpteq2dva φzXYCF×fGzF×fGCzC=zXYCFzFCzCGz+GzGCzCFC
307 306 oveq1d φzXYCF×fGzF×fGCzClimC=zXYCFzFCzCGz+GzGCzCFClimC
308 261 307 eleqtrrd φKGC+LFCzXYCF×fGzF×fGCzClimC
309 eqid zXYCF×fGzF×fGCzC=zXYCF×fGzF×fGCzC
310 mulcl xyxy
311 310 adantl φxyxy
312 311 1 3 285 288 290 off φF×fG:XY
313 11 10 309 5 312 86 eldv φCF×fGSKGC+LFCCintJ𝑡SXYKGC+LFCzXYCF×fGzF×fGCzClimC
314 33 308 313 mpbir2and φCF×fGSKGC+LFC