Metamath Proof Explorer


Theorem dvdivcncf

Description: A sufficient condition for the derivative of a quotient to be continuous. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses dvdivcncf.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
dvdivcncf.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
dvdivcncf.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : ๐‘‹ โŸถ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
dvdivcncf.fdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ๐น ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
dvdivcncf.gdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
Assertion dvdivcncf ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ( ๐น โˆ˜f / ๐บ ) ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvdivcncf.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
2 dvdivcncf.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
3 dvdivcncf.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : ๐‘‹ โŸถ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
4 dvdivcncf.fdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ๐น ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
5 dvdivcncf.gdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
6 cncff โŠข ( ( ๐‘† D ๐น ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘† D ๐น ) : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
7 fdm โŠข ( ( ๐‘† D ๐น ) : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ โ†’ dom ( ๐‘† D ๐น ) = ๐‘‹ )
8 4 6 7 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ๐‘† D ๐น ) = ๐‘‹ )
9 cncff โŠข ( ( ๐‘† D ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘† D ๐บ ) : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
10 fdm โŠข ( ( ๐‘† D ๐บ ) : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ โ†’ dom ( ๐‘† D ๐บ ) = ๐‘‹ )
11 5 9 10 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ( ๐‘† D ๐บ ) = ๐‘‹ )
12 1 2 3 8 11 dvdivf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ( ๐น โˆ˜f / ๐บ ) ) = ( ( ( ( ๐‘† D ๐น ) โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆ˜f โˆ’ ( ( ๐‘† D ๐บ ) โˆ˜f ยท ๐น ) ) โˆ˜f / ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) ) )
13 ax-resscn โŠข โ„ โІ โ„‚
14 sseq1 โŠข ( ๐‘† = โ„ โ†’ ( ๐‘† โІ โ„‚ โ†” โ„ โІ โ„‚ ) )
15 13 14 mpbiri โŠข ( ๐‘† = โ„ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
16 eqimss โŠข ( ๐‘† = โ„‚ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
17 15 16 pm3.2i โŠข ( ( ๐‘† = โ„ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ ) โˆง ( ๐‘† = โ„‚ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ ) )
18 elpri โŠข ( ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } โ†’ ( ๐‘† = โ„ โˆจ ๐‘† = โ„‚ ) )
19 1 18 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† = โ„ โˆจ ๐‘† = โ„‚ ) )
20 pm3.44 โŠข ( ( ( ๐‘† = โ„ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ ) โˆง ( ๐‘† = โ„‚ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ ) ) โ†’ ( ( ๐‘† = โ„ โˆจ ๐‘† = โ„‚ ) โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ ) )
21 17 19 20 mpsyl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โІ โ„‚ )
22 difssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โІ โ„‚ )
23 3 22 fssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
24 dvbsss โŠข dom ( ๐‘† D ๐น ) โІ ๐‘†
25 8 24 eqsstrrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โІ ๐‘† )
26 dvcn โŠข ( ( ( ๐‘† โІ โ„‚ โˆง ๐บ : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘‹ โІ ๐‘† ) โˆง dom ( ๐‘† D ๐บ ) = ๐‘‹ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
27 21 23 25 11 26 syl31anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
28 4 27 mulcncff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† D ๐น ) โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
29 dvcn โŠข ( ( ( ๐‘† โІ โ„‚ โˆง ๐น : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘‹ โІ ๐‘† ) โˆง dom ( ๐‘† D ๐น ) = ๐‘‹ ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
30 21 2 25 8 29 syl31anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
31 5 30 mulcncff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘† D ๐บ ) โˆ˜f ยท ๐น ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
32 28 31 subcncff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘† D ๐น ) โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆ˜f โˆ’ ( ( ๐‘† D ๐บ ) โˆ˜f ยท ๐น ) ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
33 eldifi โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
34 33 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
35 eldifi โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
36 35 adantl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
37 34 36 mulcld โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
38 eldifsni โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘ฅ โ‰  0 )
39 38 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ๐‘ฅ โ‰  0 )
40 eldifsni โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†’ ๐‘ฆ โ‰  0 )
41 40 adantl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ๐‘ฆ โ‰  0 )
42 34 36 39 41 mulne0d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โ‰  0 )
43 eldifsn โŠข ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โ†” ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โ‰  0 ) )
44 37 42 43 sylanbrc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
45 44 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
46 1 25 ssexd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ V )
47 inidm โŠข ( ๐‘‹ โˆฉ ๐‘‹ ) = ๐‘‹
48 45 3 3 46 46 47 off โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) )
49 27 27 mulcncff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
50 cncfcdm โŠข ( ( ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) โІ โ„‚ โˆง ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) ) โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†” ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
51 22 49 50 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) โ†” ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) : ๐‘‹ โŸถ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
52 48 51 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ ( โ„‚ โˆ– { 0 } ) ) )
53 32 52 divcncff โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ( ๐‘† D ๐น ) โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆ˜f โˆ’ ( ( ๐‘† D ๐บ ) โˆ˜f ยท ๐น ) ) โˆ˜f / ( ๐บ โˆ˜f ยท ๐บ ) ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )
54 12 53 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘† D ( ๐น โˆ˜f / ๐บ ) ) โˆˆ ( ๐‘‹ โ€“cnโ†’ โ„‚ ) )