Metamath Proof Explorer


Theorem dvsinexp

Description: The derivative of sin^N . (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017)

Ref Expression
Hypothesis dvsinexp.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
Assertion dvsinexp ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐‘ ยท ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) ยท ( cos โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvsinexp.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
2 cnelprrecn โŠข โ„‚ โˆˆ { โ„ , โ„‚ }
3 2 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„‚ โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
4 sinf โŠข sin : โ„‚ โŸถ โ„‚
5 4 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ sin : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
6 5 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
7 cosf โŠข cos : โ„‚ โŸถ โ„‚
8 7 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ cos : โ„‚ โŸถ โ„‚ )
9 8 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( cos โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
10 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
11 1 nnnn0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
12 11 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
13 10 12 expcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
14 1 nncnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
15 14 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
16 nnm1nn0 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
17 1 16 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
18 17 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
19 10 18 expcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
20 15 19 mulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
21 dvsin โŠข ( โ„‚ D sin ) = cos
22 5 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ sin = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
23 22 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ D sin ) = ( โ„‚ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
24 8 feqmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ cos = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( cos โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
25 21 23 24 3eqtr3a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( cos โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
26 dvexp โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) ) )
27 1 26 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ๐‘ ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) ) )
28 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ๐‘ ) = ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ๐‘ ) )
29 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†’ ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) = ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) )
30 29 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†’ ( ๐‘ ยท ( ๐‘ฆ โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) = ( ๐‘ ยท ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) )
31 3 3 6 9 13 20 25 27 28 30 dvmptco โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ„‚ D ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( ( ๐‘ ยท ( ( sin โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( ๐‘ โˆ’ 1 ) ) ) ยท ( cos โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )