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Theorem efcj 7336
Description: Exponential function of a complex conjugate. Equation 3 of [Gleason] p. 308.
Hypothesis
Ref Expression
efcj.1 |- A e. CC
Assertion
Ref Expression
efcj |- (exp` (*` A)) = (*` (exp` A))

Proof of Theorem efcj
StepHypRef Expression
1 efcj.1 . . . 4 |- A e. CC
21cjcl 6767 . . 3 |- (*` A) e. CC
3 efvalt 7308 . . 3 |- ((*` A) e. CC -> (exp` (*` A)) = sum_k e. NN0 (((*` A)^k) / (!` k)))
42, 3ax-mp 7 . 2 |- (exp` (*` A)) = sum_k e. NN0 (((*` A)^k) / (!` k))
5 nn0uz 6438 . . 3 |- NN0 = (ZZ>` 0)
65sumeq1i 6987 . 2 |- sum_k e. NN0 (((*` A)^k) / (!` k)) = sum_k e. (ZZ>` 0)(((*` A)^k) / (!` k))
7 0z 6146 . . 3 |- 0 e. ZZ
8 addex 5317 . . . . 5 |- + e. V
9 nn0ex 6105 . . . . . 6 |- NN0 e. V
109opabex2 3610 . . . . 5 |- {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))} e. V
118, 10seq0seqz 6542 . . . 4 |- ( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}) = (<.0, + >. seq {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))})
12 fvex 3732 . . . . 5 |- (exp` A) e. V
13 oprex 3983 . . . . 5 |- ( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}) e. V
14 eqid 1475 . . . . . . 7 |- {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))} = {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}
1514efcvg 7314 . . . . . 6 |- (A e. CC -> ( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}) ~~> (exp`
A))
161, 15ax-mp 7 . . . . 5 |- ( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}) ~~> (exp`
A)
17 elnn0uz 6441 . . . . . 6 |- (j e. NN0 <-> j e. (ZZ>` 0))
18 eftclt 7303 . . . . . . . . . 10 |- ((A e. CC /\ k e. NN0) -> ((A^k) / (!` k)) e. CC)
191, 18mpan 695 . . . . . . . . 9 |- (k e. NN0 -> ((A^k) / (!` k)) e. CC)
2014, 19fopab 3827 . . . . . . . 8 |- {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}:NN0-->CC
2120ser0cl1 6564 . . . . . . 7 |- (j e. NN0 -> (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j) e. CC)
229opabex2 3610 . . . . . . . 8 |- {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))} e. V
2314eftval 7316 . . . . . . . . . 10 |- (m e. NN0 -> ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m) = ((A^m) / (!` m)))
24 eftclt 7303 . . . . . . . . . . 11 |- ((A e. CC /\ m e. NN0) -> ((A^m) / (!` m)) e. CC)
251, 24mpan 695 . . . . . . . . . 10 |- (m e. NN0 -> ((A^m) / (!` m)) e. CC)
2623, 25eqeltrd 1548 . . . . . . . . 9 |- (m e. NN0 -> ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m) e. CC)
27 cjdivt 6889 . . . . . . . . . . . 12 |- (((A^m) e. CC /\ (!` m) e. CC /\ (!` m) =/= 0) -> (*` ((A^m) / (!` m))) = ((*` (A^m)) / (*` (!` m))))
28 expclt 6581 . . . . . . . . . . . . 13 |- ((A e. CC /\ m e. NN0) -> (A^m) e. CC)
291, 28mpan 695 . . . . . . . . . . . 12 |- (m e. NN0 -> (A^m) e. CC)
30 facclt 6940 . . . . . . . . . . . . . 14 |- (m e. NN0 -> (!` m) e. NN)
31 nnret 5929 . . . . . . . . . . . . . 14 |- ((!` m) e. NN -> (!` m) e. RR)
3230, 31syl 10 . . . . . . . . . . . . 13 |- (m e. NN0 -> (!` m) e. RR)
3332recnd 5315 . . . . . . . . . . . 12 |- (m e. NN0 -> (!` m) e. CC)
34 facne0t 6941 . . . . . . . . . . . 12 |- (m e. NN0 -> (!` m) =/= 0)
3527, 29, 33, 34syl3anc 858 . . . . . . . . . . 11 |- (m e. NN0 -> (*` ((A^m) / (!` m))) = ((*` (A^m)) / (*` (!` m))))
36 cjexpt 6817 . . . . . . . . . . . . 13 |- ((A e. CC /\ m e. NN0) -> (*` (A^m)) = ((*` A)^m))
371, 36mpan 695 . . . . . . . . . . . 12 |- (m e. NN0 -> (*` (A^m)) = ((*` A)^m))
38 cjret 6810 . . . . . . . . . . . . 13 |- ((!` m) e. RR -> (*` (!` m)) = (!` m))
3932, 38syl 10 . . . . . . . . . . . 12 |- (m e. NN0 -> (*` (!` m)) = (!` m))
4037, 39opreq12d 3978 . . . . . . . . . . 11 |- (m e. NN0 -> ((*` (A^m)) / (*` (!` m))) = (((*` A)^m) / (!` m)))
4135, 40eqtr2d 1508 . . . . . . . . . 10 |- (m e. NN0 -> (((*` A)^m) / (!` m)) = (*` ((A^m) / (!` m))))
42 eqid 1475 . . . . . . . . . . 11 |- {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))} = {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}
4342eftval 7316 . . . . . . . . . 10 |- (m e. NN0 -> ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}` m) = (((*` A)^m) / (!` m)))
4423fveq2d 3728 . . . . . . . . . 10 |- (m e. NN0 -> (*` ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m)) = (*` ((A^m) / (!` m))))
4541, 43, 443eqtr4d 1517 . . . . . . . . 9 |- (m e. NN0 -> ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}` m) = (*` ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m)))
4626, 45jca 288 . . . . . . . 8 |- (m e. NN0 -> (({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m) e. CC /\ ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}` m) = (*` ({<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))}` m))))
4722, 10, 46ser0cj 7065 . . . . . . 7 |- (j e. NN0 -> (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))})` j) = (*` (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j)))
4821, 47jca 288 . . . . . 6 |- (j e. NN0 -> ((( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j) e. CC /\ (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))})` j) = (*` (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j))))
4917, 48sylbir 201 . . . . 5 |- (j e. (ZZ>`
0) -> ((( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j) e. CC /\ (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))})` j) = (*` (( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = ((A^k) / (!` k)))})` j))))
5012, 13, 7, 16, 49climcj 7150 . . . 4 |- ( + seq0 {<.k, y>. | (k e. NN0 /\ y = (((*` A)^k) / (!` k)))}) ~~> (*` (exp` A))
5111, 50eqbrtrr 2636 . . 3 |- (<.0, + >. seq {<.k, y>. | (