Documentation

Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Sqrt

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, +โˆž) and (0, +โˆž) 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„) => โˆšx) (1 / (2 * โˆšx)) x โˆง โˆ€ (n : WithTop โ„•โˆž), ContDiffAt โ„ n (fun (x : โ„) => โˆšx) x
    theorem Real.hasStrictDerivAt_sqrt {x : โ„} (hx : x โ‰  0) :
    HasStrictDerivAt (fun (x : โ„) => โˆšx) (1 / (2 * โˆšx)) x
    theorem Real.contDiffAt_sqrt {x : โ„} {n : WithTop โ„•โˆž} (hx : x โ‰  0) :
    ContDiffAt โ„ n (fun (x : โ„) => โˆšx) x
    theorem Real.hasDerivAt_sqrt {x : โ„} (hx : x โ‰  0) :
    HasDerivAt (fun (x : โ„) => โˆšx) (1 / (2 * โˆšx)) 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„) => โˆš(f y)) (f' / (2 * โˆš(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„) => โˆš(f y)) (f' / (2 * โˆš(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„) => โˆš(f t)) (f' / (2 * โˆš(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„) => โˆš(f x)) s x = derivWithin f s x / (2 * โˆš(f x))
    @[simp]
    theorem deriv_sqrt {f : โ„ โ†’ โ„} {x : โ„} (hf : DifferentiableAt โ„ f x) (hx : f x โ‰  0) :
    deriv (fun (x : โ„) => โˆš(f x)) x = deriv f x / (2 * โˆš(f x))
    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) => โˆš(f y)) ((1 / (2 * โˆš(f x))) โ€ข 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) => โˆš(f y)) ((1 / (2 * โˆš(f x))) โ€ข 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) => โˆš(f y)) ((1 / (2 * โˆš(f x))) โ€ข 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) => โˆš(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) => โˆš(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 : โˆ€ x โˆˆ s, f x โ‰  0) :
    DifferentiableOn โ„ (fun (y : E) => โˆš(f y)) s
    theorem Differentiable.sqrt {E : Type u_1} [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace โ„ E] {f : E โ†’ โ„} (hf : Differentiable โ„ f) (hs : โˆ€ (x : E), f x โ‰  0) :
    Differentiable โ„ fun (y : E) => โˆš(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) => โˆš(f x)) s x = (1 / (2 * โˆš(f x))) โ€ข 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) :
    fderiv โ„ (fun (x : E) => โˆš(f x)) x = (1 / (2 * โˆš(f x))) โ€ข fderiv โ„ f x
    theorem ContDiffAt.sqrt {E : Type u_1} [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace โ„ E] {f : E โ†’ โ„} {n : WithTop โ„•โˆž} {x : E} (hf : ContDiffAt โ„ n f x) (hx : f x โ‰  0) :
    ContDiffAt โ„ n (fun (y : E) => โˆš(f y)) x
    theorem ContDiffWithinAt.sqrt {E : Type u_1} [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace โ„ E] {f : E โ†’ โ„} {n : WithTop โ„•โˆž} {s : Set E} {x : E} (hf : ContDiffWithinAt โ„ n f s x) (hx : f x โ‰  0) :
    ContDiffWithinAt โ„ n (fun (y : E) => โˆš(f y)) s x
    theorem ContDiffOn.sqrt {E : Type u_1} [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace โ„ E] {f : E โ†’ โ„} {n : WithTop โ„•โˆž} {s : Set E} (hf : ContDiffOn โ„ n f s) (hs : โˆ€ x โˆˆ s, f x โ‰  0) :
    ContDiffOn โ„ n (fun (y : E) => โˆš(f y)) s
    theorem ContDiff.sqrt {E : Type u_1} [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace โ„ E] {f : E โ†’ โ„} {n : WithTop โ„•โˆž} (hf : ContDiff โ„ n f) (h : โˆ€ (x : E), f x โ‰  0) :
    ContDiff โ„ n fun (y : E) => โˆš(f y)