Smoothness of Real.sqrt #
In this file we prove that Real.sqrt is infinitely smooth at all points x โ 0 and provide some
dot-notation lemmas.
Tags #
sqrt, differentiable
Local homeomorph between (0, +โ) and (0, +โ) with toFun = (ยท ^ 2) and
invFun = Real.sqrt.
Instances For
theorem
Real.deriv_sqrt_aux
{x : โ}
(hx : x โ 0)
:
HasStrictDerivAt (fun (x : โ) => โx) (1 / (2 * โx)) x โง โ (n : WithTop โโ), ContDiffAt โ n (fun (x : โ) => โx) x
theorem
Real.hasStrictDerivAt_sqrt
{x : โ}
(hx : x โ 0)
:
HasStrictDerivAt (fun (x : โ) => โx) (1 / (2 * โx)) x
theorem
Real.contDiffAt_sqrt
{x : โ}
{n : WithTop โโ}
(hx : x โ 0)
:
ContDiffAt โ n (fun (x : โ) => โx) x
theorem
Real.hasDerivAt_sqrt
{x : โ}
(hx : x โ 0)
:
HasDerivAt (fun (x : โ) => โx) (1 / (2 * โx)) x
theorem
HasDerivWithinAt.sqrt
{f : โ โ โ}
{s : Set โ}
{f' x : โ}
(hf : HasDerivWithinAt f f' s x)
(hx : f x โ 0)
:
HasDerivWithinAt (fun (y : โ) => โ(f y)) (f' / (2 * โ(f x))) s x
theorem
HasDerivAt.sqrt
{f : โ โ โ}
{f' x : โ}
(hf : HasDerivAt f f' x)
(hx : f x โ 0)
:
HasDerivAt (fun (y : โ) => โ(f y)) (f' / (2 * โ(f x))) x
theorem
HasStrictDerivAt.sqrt
{f : โ โ โ}
{f' x : โ}
(hf : HasStrictDerivAt f f' x)
(hx : f x โ 0)
:
HasStrictDerivAt (fun (t : โ) => โ(f t)) (f' / (2 * โ(f x))) x
theorem
derivWithin_sqrt
{f : โ โ โ}
{s : Set โ}
{x : โ}
(hf : DifferentiableWithinAt โ f s x)
(hx : f x โ 0)
(hxs : UniqueDiffWithinAt โ s x)
:
derivWithin (fun (x : โ) => โ(f x)) s x = derivWithin f s x / (2 * โ(f x))
@[simp]
theorem
HasFDerivAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{x : E}
{f' : StrongDual โ E}
(hf : HasFDerivAt f f' x)
(hx : f x โ 0)
:
HasFDerivAt (fun (y : E) => โ(f y)) ((1 / (2 * โ(f x))) โข f') x
theorem
HasStrictFDerivAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{x : E}
{f' : StrongDual โ E}
(hf : HasStrictFDerivAt f f' x)
(hx : f x โ 0)
:
HasStrictFDerivAt (fun (y : E) => โ(f y)) ((1 / (2 * โ(f x))) โข f') x
theorem
HasFDerivWithinAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{s : Set E}
{x : E}
{f' : StrongDual โ E}
(hf : HasFDerivWithinAt f f' s x)
(hx : f x โ 0)
:
HasFDerivWithinAt (fun (y : E) => โ(f y)) ((1 / (2 * โ(f x))) โข f') s x
theorem
DifferentiableWithinAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{s : Set E}
{x : E}
(hf : DifferentiableWithinAt โ f s x)
(hx : f x โ 0)
:
DifferentiableWithinAt โ (fun (y : E) => โ(f y)) s x
theorem
DifferentiableAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{x : E}
(hf : DifferentiableAt โ f x)
(hx : f x โ 0)
:
DifferentiableAt โ (fun (y : E) => โ(f y)) x
theorem
DifferentiableOn.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{s : Set E}
(hf : DifferentiableOn โ f s)
(hs : โ x โ s, f x โ 0)
:
DifferentiableOn โ (fun (y : E) => โ(f y)) s
theorem
Differentiable.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
(hf : Differentiable โ f)
(hs : โ (x : E), f x โ 0)
:
Differentiable โ fun (y : E) => โ(f y)
theorem
fderivWithin_sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{s : Set E}
{x : E}
(hf : DifferentiableWithinAt โ f s x)
(hx : f x โ 0)
(hxs : UniqueDiffWithinAt โ s x)
:
fderivWithin โ (fun (x : E) => โ(f x)) s x = (1 / (2 * โ(f x))) โข fderivWithin โ f s x
@[simp]
theorem
fderiv_sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{x : E}
(hf : DifferentiableAt โ f x)
(hx : f x โ 0)
:
theorem
ContDiffAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{n : WithTop โโ}
{x : E}
(hf : ContDiffAt โ n f x)
(hx : f x โ 0)
:
ContDiffAt โ n (fun (y : E) => โ(f y)) x
theorem
ContDiffWithinAt.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{n : WithTop โโ}
{s : Set E}
{x : E}
(hf : ContDiffWithinAt โ n f s x)
(hx : f x โ 0)
:
ContDiffWithinAt โ n (fun (y : E) => โ(f y)) s x
theorem
ContDiffOn.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{n : WithTop โโ}
{s : Set E}
(hf : ContDiffOn โ n f s)
(hs : โ x โ s, f x โ 0)
:
ContDiffOn โ n (fun (y : E) => โ(f y)) s
theorem
ContDiff.sqrt
{E : Type u_1}
[NormedAddCommGroup E]
[NormedSpace โ E]
{f : E โ โ}
{n : WithTop โโ}
(hf : ContDiff โ n f)
(h : โ (x : E), f x โ 0)
: