Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: Ranalysis3.v   Sprache: Coq

Original von: Coq©

(************************************************************************)
(*         *   The Coq Proof Assistant / The Coq Development Team       *)
(*  v      *   INRIA, CNRS and contributors - Copyright 1999-2018       *)
(* <O___,, *       (see CREDITS file for the list of authors)           *)
(*   \VV/  **************************************************************)
(*    //   *    This file is distributed under the terms of the         *)
(*         *     GNU Lesser General Public License Version 2.1          *)
(*         *     (see LICENSE file for the text of the license)         *)
(************************************************************************)

Require Import Rbase.
Require Import Rfunctions.
Require Import Ranalysis1.
Require Import Ranalysis2.
Local Open Scope R_scope.

(** Division *)
Theorem derivable_pt_lim_div :
  forall (f1 f2:R -> R) (x l1 l2:R),
    derivable_pt_lim f1 x l1 ->
    derivable_pt_lim f2 x l2 ->
    f2 x <> 0 ->
    derivable_pt_lim (f1 / f2) x ((l1 * f2 x - l2 * f1 x) / Rsqr (f2 x)).
Proof.
  intros f1 f2 x l1 l2 H H0 H1.
  cut (derivable_pt f2 x);
    [ intro X | unfold derivable_pt; exists l2; exact H0 ].
  assert (H2 := continuous_neq_0 _ _ (derivable_continuous_pt _ _ X) H1).
  elim H2; clear H2; intros eps_f2 H2.
  unfold div_fct.
  assert (H3 := derivable_continuous_pt _ _ X).
  unfold continuity_pt in H3; unfold continue_in in H3; unfold limit1_in in H3;
    unfold limit_in in H3; unfold dist in H3.
  simpl in H3; unfold R_dist in H3.
  elim (H3 (Rabs (f2 x) / 2));
    [ idtac
      | unfold Rdiv; change (0 < Rabs (f2 x) * / 2);
        apply Rmult_lt_0_compat;
          [ apply Rabs_pos_lt; assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup0 ] ].
  clear H3; intros alp_f2 H3.
  cut
    (forall x0:R,
      Rabs (x0 - x) < alp_f2 -> Rabs (f2 x0 - f2 x) < Rabs (f2 x) / 2).
  intro H4.
  cut (forall a:R, Rabs (a - x) < alp_f2 -> Rabs (f2 x) / 2 < Rabs (f2 a)).
  intro H5.
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < Rmin eps_f2 alp_f2 -> / Rabs (f2 (x + a)) < 2 / Rabs (f2 x)).
  intro Maj.
  unfold derivable_pt_lim; intros.
  elim (H (Rabs (eps * f2 x / 8)));
    [ idtac
      | unfold Rdiv; change (0 < Rabs (eps * f2 x * / 8));
        apply Rabs_pos_lt; repeat apply prod_neq_R0;
          [ redintro H7; rewrite H7 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)
            | assumption
            | apply Rinv_neq_0_compat; discrR ] ].
  intros alp_f1d H7.
  case (Req_dec (f1 x) 0); intro.
  case (Req_dec l1 0); intro.
(***********************************)
(*              First case         *)
(*           (f1 x)=0  l1 =0       *)
(***********************************)
  cut (0 < Rmin eps_f2 (Rmin alp_f2 alp_f1d));
    [ intro
      | repeat apply Rmin_pos;
        [ apply (cond_pos eps_f2)
          | elim H3; intros; assumption
          | apply (cond_pos alp_f1d) ] ].
  exists (mkposreal (Rmin eps_f2 (Rmin alp_f2 alp_f1d)) H10).
  simplintros.
  assert (H13 := Rlt_le_trans _ _ _ H12 (Rmin_r _ _)).
  assert (H14 := Rlt_le_trans _ _ _ H12 (Rmin_l _ _)).
  assert (H15 := Rlt_le_trans _ _ _ H13 (Rmin_r _ _)).
  assert (H16 := Rlt_le_trans _ _ _ H13 (Rmin_l _ _)).
  assert (H17 := H7 _ H11 H15).
  rewrite formule; [ idtac | assumption | assumption | apply H2; apply H14 ].
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite H8.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite H8.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite H9.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2);
    try assumption || apply H2.
  apply H14.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
(***********************************)
(*           Second case           *)
(*           (f1 x)=0  l1<>0       *)
(***********************************)
  assert (H10 := derivable_continuous_pt _ _ X).
  unfold continuity_pt in H10.
  unfold continue_in in H10.
  unfold limit1_in in H10.
  unfold limit_in in H10.
  unfold dist in H10.
  simpl in H10.
  unfold R_dist in H10.
  elim (H10 (Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1)))).
  clear H10; intros alp_f2t2 H10.
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < alp_f2t2 ->
      Rabs (f2 (x + a) - f2 x) < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))).
  intro H11.
  cut (0 < Rmin (Rmin eps_f2 alp_f1d) (Rmin alp_f2 alp_f2t2)).
  intro.
  exists (mkposreal (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f1d) (Rmin alp_f2 alp_f2t2)) H12).
  simpl.
  intros.
  assert (H15 := Rlt_le_trans _ _ _ H14 (Rmin_r _ _)).
  assert (H16 := Rlt_le_trans _ _ _ H14 (Rmin_l _ _)).
  assert (H17 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_l _ _)).
  assert (H18 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_r _ _)).
  assert (H19 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_l _ _)).
  assert (H20 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_r _ _)).
  clear H14 H15 H16.
  rewrite formule; try assumption.
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite H8.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite H8.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term2 x h eps l1 alp_f2 alp_f2t2 eps_f2 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
  apply H2; assumption.
  repeat apply Rmin_pos.
  apply (cond_pos eps_f2).
  apply (cond_pos alp_f1d).
  elim H3; intros; assumption.
  elim H10; intros; assumption.
  intros.
  elim H10; intros.
  case (Req_dec a 0); intro.
  rewrite H14; rewrite Rplus_0_r.
  unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r.
  rewrite Rabs_R0.
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; repeat rewrite Rmult_assoc.
  repeat apply prod_neq_R0; try assumption.
  now apply Rgt_not_eq.
  apply Rinv_neq_0_compat; apply prod_neq_R0; [discrR | assumption].
  apply H13.
  split.
  apply D_x_no_cond; assumption.
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  change (0 < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))).
  apply Rabs_pos_lt; unfold Rdiv, Rsqr; repeat rewrite Rmult_assoc;
    repeat apply prod_neq_R0.
  redintrorewrite H11 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6).
  assumption.
  assumption.
  apply Rinv_neq_0_compat; apply prod_neq_R0; [discrR | assumption].
(***********************************)
(*        Third case               *)
(*     (f1 x)<>0  l1=0  l2=0       *)
(***********************************)
  case (Req_dec l1 0); intro.
  case (Req_dec l2 0); intro.
  elim (H0 (Rabs (Rsqr (f2 x) * eps / (8 * f1 x))));
    [ idtac
      | apply Rabs_pos_lt; unfold Rdiv, Rsqr; repeat rewrite Rmult_assoc;
        repeat apply prod_neq_R0 ;
          [ assumption
            | assumption
            | now apply Rgt_not_eq
            | apply Rinv_neq_0_compat; apply prod_neq_R0; discrR || assumption ] ].
  intros alp_f2d H12.
  cut (0 < Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d alp_f2d)).
  intro.
  exists (mkposreal (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d alp_f2d)) H11).
  simpl.
  intros.
  assert (H15 := Rlt_le_trans _ _ _ H14 (Rmin_l _ _)).
  assert (H16 := Rlt_le_trans _ _ _ H14 (Rmin_r _ _)).
  assert (H17 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_l _ _)).
  assert (H18 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_r _ _)).
  assert (H19 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_l _ _)).
  assert (H20 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_r _ _)).
  clear H15 H16.
  rewrite formule; try assumption.
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite H10.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term3 x h eps l2 alp_f2 eps_f2 alp_f2d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite H9.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2); assumption || idtac.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
  apply H2; assumption.
  repeat apply Rmin_pos.
  apply (cond_pos eps_f2).
  elim H3; intros; assumption.
  apply (cond_pos alp_f1d).
  apply (cond_pos alp_f2d).
(***********************************)
(*      Fourth case                *)
(*    (f1 x)<>0  l1=0  l2<>0       *)
(***********************************)
  elim (H0 (Rabs (Rsqr (f2 x) * eps / (8 * f1 x))));
    [ idtac
      | apply Rabs_pos_lt; unfold Rsqr, Rdiv;
        repeat apply prod_neq_R0 ;
          [ assumption..
            | now apply Rgt_not_eq
            | apply Rinv_neq_0_compat; apply prod_neq_R0; discrR || assumption ] ].
  intros alp_f2d H11.
  assert (H12 := derivable_continuous_pt _ _ X).
  unfold continuity_pt in H12.
  unfold continue_in in H12.
  unfold limit1_in in H12.
  unfold limit_in in H12.
  unfold dist in H12.
  simpl in H12.
  unfold R_dist in H12.
  elim (H12 (Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2)))).
  intros alp_f2c H13.
  cut (0 < Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d (Rmin alp_f2d alp_f2c))).
  intro.
  exists
    (mkposreal (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d (Rmin alp_f2d alp_f2c)))
      H14).
  simplintros.
  assert (H17 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_l _ _)).
  assert (H18 := Rlt_le_trans _ _ _ H16 (Rmin_r _ _)).
  assert (H19 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_r _ _)).
  assert (H20 := Rlt_le_trans _ _ _ H19 (Rmin_l _ _)).
  assert (H21 := Rlt_le_trans _ _ _ H19 (Rmin_r _ _)).
  assert (H22 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_l _ _)).
  assert (H23 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_l _ _)).
  assert (H24 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_r _ _)).
  clear H16 H17 H18 H19.
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < alp_f2c ->
      Rabs (f2 (x + a) - f2 x) <
      Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2))).
  intro.
  rewrite formule; try assumption.
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term4 x h eps l2 alp_f2 alp_f2c eps_f2 f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term3 x h eps l2 alp_f2 eps_f2 alp_f2d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite H9.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
  apply H2; assumption.
  intros.
  case (Req_dec a 0); intro.
  rewrite H17; rewrite Rplus_0_r.
  unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r; rewrite Rabs_R0.
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr.
  repeat rewrite Rinv_mult_distr; try assumption.
  repeat apply prod_neq_R0; try assumption.
  redintro H18; rewrite H18 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6).
  apply Rinv_neq_0_compat; discrR.
  apply Rinv_neq_0_compat; assumption.
  apply Rinv_neq_0_compat; assumption.
  discrR.
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
  elim H13; intros.
  apply H19.
  split.
  apply D_x_no_cond; assumption.
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  repeat apply Rmin_pos.
  apply (cond_pos eps_f2).
  elim H3; intros; assumption.
  apply (cond_pos alp_f1d).
  apply (cond_pos alp_f2d).
  elim H13; intros; assumption.
  change (0 < Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2))).
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rsqr, Rdiv.
  repeat rewrite Rinv_mult_distr; try assumption || discrR.
  repeat apply prod_neq_R0; try assumption.
  redintro H13; rewrite H13 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6).
  apply Rinv_neq_0_compat; discrR.
  apply Rinv_neq_0_compat; assumption.
  apply Rinv_neq_0_compat; assumption.
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
(***********************************)
(*         Fifth case              *)
(*    (f1 x)<>0  l1<>0  l2=0       *)
(***********************************)
  case (Req_dec l2 0); intro.
  assert (H11 := derivable_continuous_pt _ _ X).
  unfold continuity_pt in H11.
  unfold continue_in in H11.
  unfold limit1_in in H11.
  unfold limit_in in H11.
  unfold dist in H11.
  simpl in H11.
  unfold R_dist in H11.
  elim (H11 (Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1)))).
  clear H11; intros alp_f2t2 H11.
  elim (H0 (Rabs (Rsqr (f2 x) * eps / (8 * f1 x)))).
  intros alp_f2d H12.
  cut (0 < Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d (Rmin alp_f2d alp_f2t2))).
  intro.
  exists
    (mkposreal
      (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d (Rmin alp_f2d alp_f2t2))) H13).
  simpl.
  intros.
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < alp_f2t2 ->
      Rabs (f2 (x + a) - f2 x) < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))).
  intro.
  assert (H17 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_l _ _)).
  assert (H18 := Rlt_le_trans _ _ _ H15 (Rmin_r _ _)).
  assert (H19 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_r _ _)).
  assert (H20 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_l _ _)).
  assert (H21 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_r _ _)).
  assert (H22 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_l _ _)).
  assert (H23 := Rlt_le_trans _ _ _ H21 (Rmin_l _ _)).
  assert (H24 := Rlt_le_trans _ _ _ H21 (Rmin_r _ _)).
  clear H15 H17 H18 H21.
  rewrite formule; try assumption.
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite H10.
  unfold Rdiv; repeat rewrite Rmult_0_r || rewrite Rmult_0_l.
  rewrite Rabs_R0; rewrite Rmult_0_l.
  apply Rmult_lt_0_compat; [ assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup ].
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term3 x h eps l2 alp_f2 eps_f2 alp_f2d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term2 x h eps l1 alp_f2 alp_f2t2 eps_f2 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
  apply H2; assumption.
  intros.
  case (Req_dec a 0); intro.
  rewrite H17; rewrite Rplus_0_r; unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r;
    rewrite Rabs_R0.
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv; rewrite Rinv_mult_distr; try discrR || assumption.
  unfold Rsqr.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H18; rewrite H18 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  elim H11; intros.
  apply H19.
  split.
  apply D_x_no_cond; assumption.
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  repeat apply Rmin_pos.
  apply (cond_pos eps_f2).
  elim H3; intros; assumption.
  apply (cond_pos alp_f1d).
  apply (cond_pos alp_f2d).
  elim H11; intros; assumption.
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr; try discrR || assumption.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H12; rewrite H12 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  change (0 < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))).
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr; try discrR || assumption.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H12; rewrite H12 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
(***********************************)
(*       Sixth case                *)
(*    (f1 x)<>0  l1<>0  l2<>0      *)
(***********************************)
  elim (H0 (Rabs (Rsqr (f2 x) * eps / (8 * f1 x)))).
  intros alp_f2d H11.
  assert (H12 := derivable_continuous_pt _ _ X).
  unfold continuity_pt in H12.
  unfold continue_in in H12.
  unfold limit1_in in H12.
  unfold limit_in in H12.
  unfold dist in H12.
  simpl in H12.
  unfold R_dist in H12.
  elim (H12 (Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2)))).
  intros alp_f2c H13.
  elim (H12 (Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1)))).
  intros alp_f2t2 H14.
  cut
    (0 <
      Rmin (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d alp_f2d))
      (Rmin alp_f2c alp_f2t2)).
  intro.
  exists
    (mkposreal
      (Rmin (Rmin (Rmin eps_f2 alp_f2) (Rmin alp_f1d alp_f2d))
        (Rmin alp_f2c alp_f2t2)) H15).
  simpl.
  intros.
  assert (H18 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_l _ _)).
  assert (H19 := Rlt_le_trans _ _ _ H17 (Rmin_r _ _)).
  assert (H20 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_l _ _)).
  assert (H21 := Rlt_le_trans _ _ _ H18 (Rmin_r _ _)).
  assert (H22 := Rlt_le_trans _ _ _ H19 (Rmin_l _ _)).
  assert (H23 := Rlt_le_trans _ _ _ H19 (Rmin_r _ _)).
  assert (H24 := Rlt_le_trans _ _ _ H20 (Rmin_l _ _)).
  assert (H25 := Rlt_le_trans _ _ _ H20 (Rmin_r _ _)).
  assert (H26 := Rlt_le_trans _ _ _ H21 (Rmin_l _ _)).
  assert (H27 := Rlt_le_trans _ _ _ H21 (Rmin_r _ _)).
  clear H17 H18 H19 H20 H21.
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < alp_f2t2 ->
      Rabs (f2 (x + a) - f2 x) < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))).
  cut
    (forall a:R,
      Rabs a < alp_f2c ->
      Rabs (f2 (x + a) - f2 x) <
      Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2))).
  intros.
  rewrite formule; try assumption.
  apply Rle_lt_trans with
    (Rabs (/ f2 (x + h) * ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1)) +
      Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h)) * (f2 x - f2 (x + h))) +
      Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2)) +
      Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h)) * (f2 (x + h) - f2 x))).
  unfold Rminus.
  rewrite <-
    (Rabs_Ropp (f1 x / (f2 x * f2 (x + h)) * ((f2 (x + h) + - f2 x) / h + - l2)))
    .
  apply Rabs_4.
  repeat rewrite Rabs_mult.
  apply Rlt_le_trans with (eps / 4 + eps / 4 + eps / 4 + eps / 4).
  cut (Rabs (/ f2 (x + h)) * Rabs ((f1 (x + h) - f1 x) / h - l1) < eps / 4).
  cut (Rabs (l1 / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs (f2 x - f2 (x + h)) < eps / 4).
  cut
    (Rabs (f1 x / (f2 x * f2 (x + h))) * Rabs ((f2 (x + h) - f2 x) / h - l2) <
      eps / 4).
  cut
    (Rabs (l2 * f1 x / (Rsqr (f2 x) * f2 (x + h))) * Rabs (f2 (x + h) - f2 x) <
      eps / 4).
  intros.
  apply Rlt_4; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term4 x h eps l2 alp_f2 alp_f2c eps_f2 f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term3 x h eps l2 alp_f2 eps_f2 alp_f2d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term2 x h eps l1 alp_f2 alp_f2t2 eps_f2 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rewrite <- Rabs_mult.
  apply (maj_term1 x h eps l1 alp_f2 eps_f2 alp_f1d f1 f2); try assumption.
  apply H2; assumption.
  apply Rmin_2; assumption.
  rightsymmetry ; apply quadruple_var.
  apply H2; assumption.
  intros.
  case (Req_dec a 0); intro.
  rewrite H18; rewrite Rplus_0_r; unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r;
    rewrite Rabs_R0; apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H28; rewrite H28 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
  assumption.
  elim H13; intros.
  apply H20.
  split.
  apply D_x_no_cond; assumption.
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  intros.
  case (Req_dec a 0); intro.
  rewrite H18; rewrite Rplus_0_r; unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r;
    rewrite Rabs_R0; apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H28; rewrite H28 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  discrR.
  assumption.
  elim H14; intros.
  apply H20.
  split.
  unfold D_x, no_cond; split.
  trivial.
  apply Rminus_not_eq_right.
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  replace (x + a - x) with a; [ assumption | ring ].
  repeat apply Rmin_pos.
  apply (cond_pos eps_f2).
  elim H3; intros; assumption.
  apply (cond_pos alp_f1d).
  apply (cond_pos alp_f2d).
  elim H13; intros; assumption.
  elim H14; intros; assumption.
  change (0 < Rabs (eps * Rsqr (f2 x) / (8 * l1))); apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr; try discrR || assumption.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H14; rewrite H14 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  change (0 < Rabs (Rsqr (f2 x) * f2 x * eps / (8 * f1 x * l2)));
    apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr.
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H13; rewrite H13 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
  apply prod_neq_R0; [ discrR | assumption ].
  assumption.
  apply Rabs_pos_lt.
  unfold Rdiv, Rsqr; rewrite Rinv_mult_distr;
    [ idtac | discrR | assumption ].
  repeat apply prod_neq_R0;
    assumption ||
      (apply Rinv_neq_0_compat; assumption) ||
        (apply Rinv_neq_0_compat; discrR) ||
          (redintro H11; rewrite H11 in H6; elim (Rlt_irrefl _ H6)).
  intros.
  unfold Rdiv.
  apply Rmult_lt_reg_l with (Rabs (f2 (x + a))).
  apply Rabs_pos_lt; apply H2.
  apply Rlt_le_trans with (Rmin eps_f2 alp_f2).
  assumption.
  apply Rmin_l.
  rewrite <- Rinv_r_sym.
  apply Rmult_lt_reg_l with (Rabs (f2 x)).
  apply Rabs_pos_lt; assumption.
  rewrite Rmult_1_r.
  rewrite (Rmult_comm (Rabs (f2 x))).
  repeat rewrite Rmult_assoc.
  rewrite <- Rinv_l_sym.
  rewrite Rmult_1_r.
  apply Rmult_lt_reg_l with (/ 2).
  apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup0.
  repeat rewrite (Rmult_comm (/ 2)).
  repeat rewrite Rmult_assoc.
  rewrite <- Rinv_r_sym.
  rewrite Rmult_1_r.
  unfold Rdiv in H5; apply H5.
  replace (x + a - x) with a.
  assert (H7 := Rlt_le_trans _ _ _ H6 (Rmin_r _ _)); assumption.
  ring.
  discrR.
  apply Rabs_no_R0; assumption.
  apply Rabs_no_R0; apply H2.
  assert (H7 := Rlt_le_trans _ _ _ H6 (Rmin_l _ _)); assumption.
  intros.
  assert (H6 := H4 a H5).
  rewrite <- (Rabs_Ropp (f2 a - f2 x)) in H6.
  rewrite Ropp_minus_distr in H6.
  assert (H7 := Rle_lt_trans _ _ _ (Rabs_triang_inv _ _) H6).
  apply Rplus_lt_reg_l with (- Rabs (f2 a) + Rabs (f2 x) / 2).
  rewrite Rplus_assoc.
  rewrite <- double_var.
  do 2 rewrite (Rplus_comm (- Rabs (f2 a))).
  rewrite Rplus_assoc; rewrite Rplus_opp_l; rewrite Rplus_0_r.
  unfold Rminus in H7; assumption.
  intros.
  case (Req_dec x x0); intro.
  rewrite <- H5; unfold Rminus; rewrite Rplus_opp_r; rewrite Rabs_R0;
    unfold Rdiv; apply Rmult_lt_0_compat;
      [ apply Rabs_pos_lt; assumption | apply Rinv_0_lt_compat; prove_sup0 ].
  elim H3; intros.
  apply H7.
  split.
  unfold D_x, no_cond; split.
  trivial.
  assumption.
  assumption.
Qed.

Lemma derivable_pt_div :
  forall (f1 f2:R -> R) (x:R),
    derivable_pt f1 x ->
    derivable_pt f2 x -> f2 x <> 0 -> derivable_pt (f1 / f2) x.
Proof.
  unfold derivable_pt.
  intros f1 f2 x X X0 H.
  elim X; intros.
  elim X0; intros.
  exists ((x0 * f2 x - x1 * f1 x) / Rsqr (f2 x)).
  apply derivable_pt_lim_div; assumption.
Qed.

Lemma derivable_div :
  forall f1 f2:R -> R,
    derivable f1 ->
    derivable f2 -> (forall x:R, f2 x <> 0) -> derivable (f1 / f2).
Proof.
  unfold derivable; intros f1 f2 X X0 H x.
  apply (derivable_pt_div _ _ _ (X x) (X0 x) (H x)).
Qed.

Lemma derive_pt_div :
  forall (f1 f2:R -> R) (x:R) (pr1:derivable_pt f1 x)
    (pr2:derivable_pt f2 x) (na:f2 x <> 0),
    derive_pt (f1 / f2) x (derivable_pt_div _ _ _ pr1 pr2 na) =
    (derive_pt f1 x pr1 * f2 x - derive_pt f2 x pr2 * f1 x) / Rsqr (f2 x).
Proof.
  intros.
  assert (H := derivable_derive f1 x pr1).
  assert (H0 := derivable_derive f2 x pr2).
  assert
    (H1 := derivable_derive (f1 / f2)%F x (derivable_pt_div _ _ _ pr1 pr2 na)).
  elim H; clear H; intros l1 H.
  elim H0; clear H0; intros l2 H0.
  elim H1; clear H1; intros l H1.
  rewrite H; rewrite H0; apply derive_pt_eq_0.
  assert (H3 := proj2_sig pr1).
  unfold derive_pt in H; rewrite H in H3.
  assert (H4 := proj2_sig pr2).
  unfold derive_pt in H0; rewrite H0 in H4.
  apply derivable_pt_lim_div; assumption.
Qed.

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.9 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤





Download des
Quellennavigators
Download des
sprechenden Kalenders

in der Quellcodebibliothek suchen




Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.


Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.


Bot Zugriff



                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik