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Theorem dvrec

Description: Derivative of the reciprocal function. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Feb-2015) (Revised by Mario Carneiro, 28-Dec-2016)

Ref Expression
Assertion dvrec A dx 0 A x d x = x 0 A x 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dvfcn dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x
2 ssidd A
3 eldifsn x 0 x x 0
4 divcl A x x 0 A x
5 4 3expb A x x 0 A x
6 3 5 sylan2b A x 0 A x
7 6 fmpttd A x 0 A x : 0
8 difssd A 0
9 2 7 8 dvbss A dom dx 0 A x d x 0
10 simpr A y 0 y 0
11 eqid TopOpen fld = TopOpen fld
12 11 cnfldtop TopOpen fld Top
13 11 cnfldhaus TopOpen fld Haus
14 0cn 0
15 unicntop = TopOpen fld
16 15 sncld TopOpen fld Haus 0 0 Clsd TopOpen fld
17 13 14 16 mp2an 0 Clsd TopOpen fld
18 15 cldopn 0 Clsd TopOpen fld 0 TopOpen fld
19 17 18 ax-mp 0 TopOpen fld
20 isopn3i TopOpen fld Top 0 TopOpen fld int TopOpen fld 0 = 0
21 12 19 20 mp2an int TopOpen fld 0 = 0
22 10 21 eleqtrrdi A y 0 y int TopOpen fld 0
23 eldifi y 0 y
24 23 adantl A y 0 y
25 24 sqvald A y 0 y 2 = y y
26 25 oveq2d A y 0 A y 2 = A y y
27 simpl A y 0 A
28 eldifsni y 0 y 0
29 28 adantl A y 0 y 0
30 27 24 24 29 29 divdiv1d A y 0 A y y = A y y
31 26 30 eqtr4d A y 0 A y 2 = A y y
32 31 negeqd A y 0 A y 2 = A y y
33 27 24 29 divcld A y 0 A y
34 33 24 29 divnegd A y 0 A y y = A y y
35 32 34 eqtrd A y 0 A y 2 = A y y
36 33 negcld A y 0 A y
37 eqid z 0 A y z = z 0 A y z
38 37 cdivcncf A y z 0 A y z : 0 cn
39 36 38 syl A y 0 z 0 A y z : 0 cn
40 oveq2 z = y A y z = A y y
41 39 10 40 cnmptlimc A y 0 A y y z 0 A y z lim y
42 35 41 eqeltrd A y 0 A y 2 z 0 A y z lim y
43 cncff z 0 A y z : 0 cn z 0 A y z : 0
44 39 43 syl A y 0 z 0 A y z : 0
45 44 limcdif A y 0 z 0 A y z lim y = z 0 A y z 0 y lim y
46 eldifi z 0 y z 0
47 46 adantl A y 0 z 0 y z 0
48 47 eldifad A y 0 z 0 y z
49 23 ad2antlr A y 0 z 0 y y
50 48 49 subcld A y 0 z 0 y z y
51 33 adantr A y 0 z 0 y A y
52 eldifsni z 0 z 0
53 47 52 syl A y 0 z 0 y z 0
54 51 48 53 divcld A y 0 z 0 y A y z
55 mulneg12 z y A y z z y A y z = z y A y z
56 50 54 55 syl2anc A y 0 z 0 y z y A y z = z y A y z
57 49 48 54 subdird A y 0 z 0 y y z A y z = y A y z z A y z
58 48 49 negsubdi2d A y 0 z 0 y z y = y z
59 58 oveq1d A y 0 z 0 y z y A y z = y z A y z
60 oveq2 x = z A x = A z
61 eqid x 0 A x = x 0 A x
62 ovex A z V
63 60 61 62 fvmpt z 0 x 0 A x z = A z
64 47 63 syl A y 0 z 0 y x 0 A x z = A z
65 simpll A y 0 z 0 y A
66 28 ad2antlr A y 0 z 0 y y 0
67 65 49 66 divcan2d A y 0 z 0 y y A y = A
68 67 oveq1d A y 0 z 0 y y A y z = A z
69 49 51 48 53 divassd A y 0 z 0 y y A y z = y A y z
70 64 68 69 3eqtr2d A y 0 z 0 y x 0 A x z = y A y z
71 oveq2 x = y A x = A y
72 ovex A y V
73 71 61 72 fvmpt y 0 x 0 A x y = A y
74 73 ad2antlr A y 0 z 0 y x 0 A x y = A y
75 51 48 53 divcan2d A y 0 z 0 y z A y z = A y
76 74 75 eqtr4d A y 0 z 0 y x 0 A x y = z A y z
77 70 76 oveq12d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y = y A y z z A y z
78 57 59 77 3eqtr4d A y 0 z 0 y z y A y z = x 0 A x z x 0 A x y
79 51 48 53 divnegd A y 0 z 0 y A y z = A y z
80 79 oveq2d A y 0 z 0 y z y A y z = z y A y z
81 56 78 80 3eqtr3d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y = z y A y z
82 81 oveq1d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z y A y z z y
83 51 negcld A y 0 z 0 y A y
84 83 48 53 divcld A y 0 z 0 y A y z
85 eldifsni z 0 y z y
86 85 adantl A y 0 z 0 y z y
87 48 49 86 subne0d A y 0 z 0 y z y 0
88 84 50 87 divcan3d A y 0 z 0 y z y A y z z y = A y z
89 82 88 eqtrd A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = A y z
90 89 mpteq2dva A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 y A y z
91 difss 0 y 0
92 resmpt 0 y 0 z 0 A y z 0 y = z 0 y A y z
93 91 92 ax-mp z 0 A y z 0 y = z 0 y A y z
94 90 93 eqtr4di A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 A y z 0 y
95 94 oveq1d A y 0 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y = z 0 A y z 0 y lim y
96 45 95 eqtr4d A y 0 z 0 A y z lim y = z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
97 42 96 eleqtrd A y 0 A y 2 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
98 11 cnfldtopon TopOpen fld TopOn
99 98 toponrestid TopOpen fld = TopOpen fld 𝑡
100 eqid z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y = z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y
101 ssidd A y 0
102 7 adantr A y 0 x 0 A x : 0
103 difssd A y 0 0
104 99 11 100 101 102 103 eldv A y 0 y dx 0 A x d x A y 2 y int TopOpen fld 0 A y 2 z 0 y x 0 A x z x 0 A x y z y lim y
105 22 97 104 mpbir2and A y 0 y dx 0 A x d x A y 2
106 vex y V
107 negex A y 2 V
108 106 107 breldm y dx 0 A x d x A y 2 y dom dx 0 A x d x
109 105 108 syl A y 0 y dom dx 0 A x d x
110 9 109 eqelssd A dom dx 0 A x d x = 0
111 110 feq2d A dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x dx 0 A x d x : 0
112 1 111 mpbii A dx 0 A x d x : 0
113 112 ffnd A dx 0 A x d x Fn 0
114 negex A x 2 V
115 114 rgenw x 0 A x 2 V
116 eqid x 0 A x 2 = x 0 A x 2
117 116 fnmpt x 0 A x 2 V x 0 A x 2 Fn 0
118 115 117 mp1i A x 0 A x 2 Fn 0
119 ffun dx 0 A x d x : dom dx 0 A x d x Fun dx 0 A x d x
120 1 119 mp1i A y 0 Fun dx 0 A x d x
121 funbrfv Fun dx 0 A x d x y dx 0 A x d x A y 2 dx 0 A x d x y = A y 2
122 120 105 121 sylc A y 0 dx 0 A x d x y = A y 2
123 oveq1 x = y x 2 = y 2
124 123 oveq2d x = y A x 2 = A y 2
125 124 negeqd x = y A x 2 = A y 2
126 125 116 107 fvmpt y 0 x 0 A x 2 y = A y 2
127 126 adantl A y 0 x 0 A x 2 y = A y 2
128 122 127 eqtr4d A y 0 dx 0 A x d x y = x 0 A x 2 y
129 113 118 128 eqfnfvd A dx 0 A x d x = x 0 A x 2