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Theorem ofdivdiv2

Description: Function analogue of divdiv2 . (Contributed by Steve Rodriguez, 23-Nov-2015)

Ref Expression
Assertion ofdivdiv2 ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → ( 𝐹 ∘f / ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ) = ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ∘f / 𝐺 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐴 ∈ 𝑉 )
2 simplr ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ )
3 2 ffnd ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐹 Fn 𝐴 )
4 simprl ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) )
5 4 ffnd ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐺 Fn 𝐴 )
6 simprr ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) )
7 6 ffnd ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → 𝐻 Fn 𝐴 )
8 inidm ⊢ ( 𝐴 ∩ 𝐴 ) = 𝐴
9 5 7 1 1 8 offn ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) Fn 𝐴 )
10 3 7 1 1 8 offn ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) Fn 𝐴 )
11 10 5 1 1 8 offn ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ∘f / 𝐺 ) Fn 𝐴 )
12 eqidd ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) )
13 eqidd ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) )
14 ffvelcdm ⊢ ( ( 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
15 2 14 sylan ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
16 ffvelcdm ⊢ ( ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) )
17 eldifsn ⊢ ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) ↔ ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
18 16 17 sylib ⊢ ( ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
19 4 18 sylan ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
20 ffvelcdm ⊢ ( ( 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) )
21 eldifsn ⊢ ( ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) ↔ ( ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
22 20 21 sylib ⊢ ( ( 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
23 6 22 sylan ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) )
24 divdiv2 ⊢ ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) ∧ ( ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) / ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) / ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ) )
25 15 19 23 24 syl3anc ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) / ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) / ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ) )
26 eqidd ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) = ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) )
27 eqidd ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) = ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) )
28 5 7 1 1 8 26 27 ofval ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) / ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) )
29 28 oveq2d ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) / ( ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) / ( ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) / ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) ) )
30 3 7 1 1 8 12 27 ofval ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) )
31 10 5 1 1 8 30 26 ofval ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ∘f / 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) · ( 𝐻 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝐺 ‘ 𝑥 ) ) )
32 25 29 31 3eqtr4d ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑥 ) / ( ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ‘ 𝑥 ) ) = ( ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ∘f / 𝐺 ) ‘ 𝑥 ) )
33 1 3 9 11 12 13 32 offveq ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐹 : 𝐴 ⟶ ℂ ) ∧ ( 𝐺 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ∧ 𝐻 : 𝐴 ⟶ ( ℂ ∖ { 0 } ) ) ) → ( 𝐹 ∘f / ( 𝐺 ∘f / 𝐻 ) ) = ( ( 𝐹 ∘f · 𝐻 ) ∘f / 𝐺 ) )