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Theorem reldv

Description: The derivative function is a relation. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Aug-2014) (Revised by Mario Carneiro, 24-Dec-2016)

Ref Expression
Assertion reldv Rel ( 𝑆 D 𝐹 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 relxp ⊢ Rel ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) )
2 1 rgenw ⊢ ∀ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) Rel ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) )
3 reliun ⊢ ( Rel ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) Rel ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) )
4 2 3 mpbir ⊢ Rel ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) )
5 df-rel ⊢ ( Rel ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ↔ ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ⊆ ( V × V ) )
6 4 5 mpbi ⊢ ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ⊆ ( V × V )
7 6 rgenw ⊢ ∀ 𝑓 ∈ ( ℂ ↑pm 𝑠 ) ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ⊆ ( V × V )
8 7 rgenw ⊢ ∀ 𝑠 ∈ 𝒫 ℂ ∀ 𝑓 ∈ ( ℂ ↑pm 𝑠 ) ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ⊆ ( V × V )
9 df-dv ⊢ D = ( 𝑠 ∈ 𝒫 ℂ , 𝑓 ∈ ( ℂ ↑pm 𝑠 ) ↦ ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) )
10 9 ovmptss ⊢ ( ∀ 𝑠 ∈ 𝒫 ℂ ∀ 𝑓 ∈ ( ℂ ↑pm 𝑠 ) ∪ 𝑥 ∈ ( ( int ‘ ( ( TopOpen ‘ ℂfld ) ↾t 𝑠 ) ) ‘ dom 𝑓 ) ( { 𝑥 } × ( ( 𝑧 ∈ ( dom 𝑓 ∖ { 𝑥 } ) ↦ ( ( ( 𝑓 ‘ 𝑧 ) − ( 𝑓 ‘ 𝑥 ) ) / ( 𝑧 − 𝑥 ) ) ) limℂ 𝑥 ) ) ⊆ ( V × V ) → ( 𝑆 D 𝐹 ) ⊆ ( V × V ) )
11 8 10 ax-mp ⊢ ( 𝑆 D 𝐹 ) ⊆ ( V × V )
12 df-rel ⊢ ( Rel ( 𝑆 D 𝐹 ) ↔ ( 𝑆 D 𝐹 ) ⊆ ( V × V ) )
13 11 12 mpbir ⊢ Rel ( 𝑆 D 𝐹 )