Metamath Proof Explorer


Theorem stoweidlem19

Description: If a set of real functions is closed under multiplication and it contains constants, then it is closed under finite exponentiation. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017)

Ref Expression
Hypotheses stoweidlem19.1 _tF
stoweidlem19.2 tφ
stoweidlem19.3 φfAf:T
stoweidlem19.4 φfAgAtTftgtA
stoweidlem19.5 φxtTxA
stoweidlem19.6 φFA
stoweidlem19.7 φN0
Assertion stoweidlem19 φtTFtNA

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 stoweidlem19.1 _tF
2 stoweidlem19.2 tφ
3 stoweidlem19.3 φfAf:T
4 stoweidlem19.4 φfAgAtTftgtA
5 stoweidlem19.5 φxtTxA
6 stoweidlem19.6 φFA
7 stoweidlem19.7 φN0
8 oveq2 n=0Ftn=Ft0
9 8 mpteq2dv n=0tTFtn=tTFt0
10 9 eleq1d n=0tTFtnAtTFt0A
11 10 imbi2d n=0φtTFtnAφtTFt0A
12 oveq2 n=mFtn=Ftm
13 12 mpteq2dv n=mtTFtn=tTFtm
14 13 eleq1d n=mtTFtnAtTFtmA
15 14 imbi2d n=mφtTFtnAφtTFtmA
16 oveq2 n=m+1Ftn=Ftm+1
17 16 mpteq2dv n=m+1tTFtn=tTFtm+1
18 17 eleq1d n=m+1tTFtnAtTFtm+1A
19 18 imbi2d n=m+1φtTFtnAφtTFtm+1A
20 oveq2 n=NFtn=FtN
21 20 mpteq2dv n=NtTFtn=tTFtN
22 21 eleq1d n=NtTFtnAtTFtNA
23 22 imbi2d n=NφtTFtnAφtTFtNA
24 6 ancli φφFA
25 eleq1 f=FfAFA
26 25 anbi2d f=FφfAφFA
27 feq1 f=Ff:TF:T
28 26 27 imbi12d f=FφfAf:TφFAF:T
29 28 3 vtoclg FAφFAF:T
30 6 24 29 sylc φF:T
31 30 ffvelcdmda φtTFt
32 recn FtFt
33 exp0 FtFt0=1
34 31 32 33 3syl φtTFt0=1
35 34 eqcomd φtT1=Ft0
36 2 35 mpteq2da φtT1=tTFt0
37 1re 1
38 5 stoweidlem4 φ1tT1A
39 37 38 mpan2 φtT1A
40 36 39 eqeltrrd φtTFt0A
41 simpr m0φtTFtmAφφ
42 simpll m0φtTFtmAφm0
43 simplr m0φtTFtmAφφtTFtmA
44 41 43 mpd m0φtTFtmAφtTFtmA
45 nfv tm0
46 nfmpt1 _ttTFtm
47 46 nfel1 ttTFtmA
48 2 45 47 nf3an tφm0tTFtmA
49 simpl1 φm0tTFtmAtTφ
50 simpr φm0tTFtmAtTtT
51 31 recnd φtTFt
52 49 50 51 syl2anc φm0tTFtmAtTFt
53 simpl2 φm0tTFtmAtTm0
54 52 53 expp1d φm0tTFtmAtTFtm+1=FtmFt
55 48 54 mpteq2da φm0tTFtmAtTFtm+1=tTFtmFt
56 31 3adant2 φm0tTFt
57 simp2 φm0tTm0
58 56 57 reexpcld φm0tTFtm
59 49 53 50 58 syl3anc φm0tTFtmAtTFtm
60 eqid tTFtm=tTFtm
61 60 fvmpt2 tTFtmtTFtmt=Ftm
62 61 eqcomd tTFtmFtm=tTFtmt
63 50 59 62 syl2anc φm0tTFtmAtTFtm=tTFtmt
64 63 oveq1d φm0tTFtmAtTFtmFt=tTFtmtFt
65 48 64 mpteq2da φm0tTFtmAtTFtmFt=tTtTFtmtFt
66 6 adantr φtTFtmAFA
67 46 nfeq2 tf=tTFtm
68 1 nfeq2 tg=F
69 67 68 4 stoweidlem6 φtTFtmAFAtTtTFtmtFtA
70 66 69 mpd3an3 φtTFtmAtTtTFtmtFtA
71 70 3adant2 φm0tTFtmAtTtTFtmtFtA
72 65 71 eqeltrd φm0tTFtmAtTFtmFtA
73 55 72 eqeltrd φm0tTFtmAtTFtm+1A
74 41 42 44 73 syl3anc m0φtTFtmAφtTFtm+1A
75 74 exp31 m0φtTFtmAφtTFtm+1A
76 11 15 19 23 40 75 nn0ind N0φtTFtNA
77 7 76 mpcom φtTFtNA