let f1, f2 be PartFunc of REAL,REAL; for I being non empty Interval st I c= dom (f1 / f2) & f1 is_differentiable_on_interval I & f2 is_differentiable_on_interval I holds
( f1 / f2 is_differentiable_on_interval I & (f1 / f2) `\ I = (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2) & ( for x being Real st x in I holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2) ) )
let I be non empty Interval; ( I c= dom (f1 / f2) & f1 is_differentiable_on_interval I & f2 is_differentiable_on_interval I implies ( f1 / f2 is_differentiable_on_interval I & (f1 / f2) `\ I = (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2) & ( for x being Real st x in I holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2) ) ) )
assume that
A1:
I c= dom (f1 / f2)
and
A2:
f1 is_differentiable_on_interval I
and
A3:
f2 is_differentiable_on_interval I
; ( f1 / f2 is_differentiable_on_interval I & (f1 / f2) `\ I = (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2) & ( for x being Real st x in I holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2) ) )
reconsider J = ].(inf I),(sup I).[ as open Subset of REAL by Th2;
A4:
J c= I
by Th2;
A5:
dom (f1 / f2) = (dom f1) /\ ((dom f2) \ (f2 " {0}))
by RFUNCT_1:def 1;
A6:
for x being set st x in I holds
f2 . x <> 0
for x being Real st x in J holds
f2 . x <> 0
by A4, A6;
hence A11:
f1 / f2 is_differentiable_on_interval I
by A1, A2, A3, A7, A9, FDIFF_2:21; ( (f1 / f2) `\ I = (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2) & ( for x being Real st x in I holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2) ) )
then A12:
dom ((f1 / f2) `\ I) = I
by Def2;
( dom (f1 `\ I) = I & dom (f2 `\ I) = I )
by A2, A3, Def2;
then
( I = (dom (f1 `\ I)) /\ (dom f2) & I = (dom f1) /\ (dom (f2 `\ I)) )
by A2, A3, XBOOLE_1:28;
then A13:
( I = dom ((f1 `\ I) (#) f2) & I = dom (f1 (#) (f2 `\ I)) )
by VALUED_1:def 4;
A14:
dom (f2 ^2) = dom (f2 (#) f2)
by VALUED_1:def 8;
then A15:
dom (f2 ^2) = (dom f2) /\ (dom f2)
by VALUED_1:def 4;
then A18:
I c= (dom (f2 ^2)) \ ((f2 ^2) " {0})
;
A19:
dom (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) = I /\ I
by A13, VALUED_1:12;
dom ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) = (dom (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1))) /\ ((dom (f2 ^2)) \ ((f2 ^2) " {0}))
by RFUNCT_1:def 1;
then A20:
dom ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) = I
by A18, A19, XBOOLE_1:28;
A21:
for x being Element of REAL st x in dom ((f1 / f2) `\ I) holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
proof
let x be
Element of
REAL ;
( x in dom ((f1 / f2) `\ I) implies ((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x )
assume A22:
x in dom ((f1 / f2) `\ I)
;
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
then A23:
f2 . x <> 0
by A6, A12;
per cases
( x = inf I or x = sup I or ( x <> inf I & x <> sup I ) )
;
suppose A24:
x = inf I
;
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . xthen A25:
(
((f1 / f2) `\ I) . x = Rdiff (
(f1 / f2),
x) &
(f1 `\ I) . x = Rdiff (
f1,
x) &
(f2 `\ I) . x = Rdiff (
f2,
x) )
by A2, A3, A11, A22, A12, Def2;
(
f1 is_right_differentiable_in x &
f2 is_right_differentiable_in x )
by A2, A3, A22, A12, A24, Lm5;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)
by A25, A23, FDIFF_3:19;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) * (f2 . x))
by SQUARE_1:def 1;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A3, A15, A14, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 ^2) . x)
by VALUED_1:def 8;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) . x) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) . x) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A19, VALUED_1:13;
hence
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
by A22, A12, A20, RFUNCT_1:def 1;
verum end; suppose A26:
x = sup I
;
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . xthen A27:
(
((f1 / f2) `\ I) . x = Ldiff (
(f1 / f2),
x) &
(f1 `\ I) . x = Ldiff (
f1,
x) &
(f2 `\ I) . x = Ldiff (
f2,
x) )
by A2, A3, A11, A22, A12, Def2;
(
f1 is_left_differentiable_in x &
f2 is_left_differentiable_in x )
by A2, A3, A22, A12, A26, Lm6;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)
by A27, A23, FDIFF_3:13;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) * (f2 . x))
by SQUARE_1:def 1;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A3, A15, A14, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 ^2) . x)
by VALUED_1:def 8;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) . x) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) . x) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A19, VALUED_1:13;
hence
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
by A22, A12, A20, RFUNCT_1:def 1;
verum end; suppose A28:
(
x <> inf I &
x <> sup I )
;
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . xthen
x in J
by A22, A12, Th3;
then A29:
(
f1 is_differentiable_in x &
f2 is_differentiable_in x )
by A2, A3, FDIFF_1:9;
(
(f1 `\ I) . x = diff (
f1,
x) &
(f2 `\ I) . x = diff (
f2,
x) &
((f1 / f2) `\ I) . x = diff (
(f1 / f2),
x) )
by A2, A3, A11, A22, A12, A28, Def2;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)
by A29, A23, FDIFF_2:14;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) * (f2 . x))
by SQUARE_1:def 1;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A3, A15, A14, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 (#) f2) . x)
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 ^2) . x)
by VALUED_1:def 8;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) . x) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) . x) * (((f2 ^2) . x) ")
by A22, A12, A19, VALUED_1:13;
hence
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
by A22, A12, A20, RFUNCT_1:def 1;
verum end; end;
end;
hence
(f1 / f2) `\ I = (((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)
by A12, A20, PARTFUN1:5; for x being Real st x in I holds
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)
hereby verum
let x be
Real;
( x in I implies ((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2) )assume A30:
x in I
;
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) / (f2 ^2)) . x
by A12, A21;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) - ((f2 `\ I) (#) f1)) . x) * (((f2 ^2) . x) ")
by A30, A20, RFUNCT_1:def 1;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) (#) f2) . x) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) * (((f2 ^2) . x) ")
by A30, A19, VALUED_1:13;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) * (((f2 ^2) . x) ")
by A30, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) (#) f1) . x)) / ((f2 (#) f2) . x)
by VALUED_1:def 8;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 (#) f2) . x)
by A30, A13, VALUED_1:def 4;
then
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) * (f2 . x))
by A30, A3, A15, A14, VALUED_1:def 4;
hence
((f1 / f2) `\ I) . x = ((((f1 `\ I) . x) * (f2 . x)) - (((f2 `\ I) . x) * (f1 . x))) / ((f2 . x) ^2)
by SQUARE_1:def 1;
verum
end;