MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltexp2a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltexp2a 12855
Description: Ordering relationship for exponentiation. (Contributed by NM, 2-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
ltexp2a (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) < (𝐴𝑁))

Proof of Theorem ltexp2a
StepHypRef Expression
1 simpl1 1062 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℝ)
2 0red 9988 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 ∈ ℝ)
3 1red 10002 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 ∈ ℝ)
4 0lt1 10497 . . . . . . . . 9 0 < 1
54a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 < 1)
6 simprl 793 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < 𝐴)
72, 3, 1, 5, 6lttrd 10145 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 < 𝐴)
81, 7elrpd 11816 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
9 simpl2 1063 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
10 rpexpcl 12822 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
118, 9, 10syl2anc 692 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
1211rpred 11819 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ)
1312recnd 10015 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℂ)
1413mulid2d 10005 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (1 · (𝐴𝑀)) = (𝐴𝑀))
15 simprr 795 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑀 < 𝑁)
16 simpl3 1064 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
17 znnsub 11370 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑁𝑀) ∈ ℕ))
189, 16, 17syl2anc 692 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑁𝑀) ∈ ℕ))
1915, 18mpbid 222 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝑁𝑀) ∈ ℕ)
20 expgt1 12841 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝑁𝑀) ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 < (𝐴↑(𝑁𝑀)))
211, 19, 6, 20syl3anc 1323 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < (𝐴↑(𝑁𝑀)))
221recnd 10015 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
237gt0ne0d 10539 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ≠ 0)
24 expsub 12851 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ)) → (𝐴↑(𝑁𝑀)) = ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
2522, 23, 16, 9, 24syl22anc 1324 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴↑(𝑁𝑀)) = ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
2621, 25breqtrd 4641 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
27 rpexpcl 12822 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
288, 16, 27syl2anc 692 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
2928rpred 11819 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ)
303, 29, 11ltmuldivd 11866 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → ((1 · (𝐴𝑀)) < (𝐴𝑁) ↔ 1 < ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀))))
3126, 30mpbird 247 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (1 · (𝐴𝑀)) < (𝐴𝑁))
3214, 31eqbrtrrd 4639 1 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) < (𝐴𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790   class class class wbr 4615  (class class class)co 6607  cc 9881  cr 9882  0cc0 9883  1c1 9884   · cmul 9888   < clt 10021  cmin 10213   / cdiv 10631  cn 10967  cz 11324  +crp 11779  cexp 12803
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-iun 4489  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-om 7016  df-2nd 7117  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-er 7690  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-div 10632  df-nn 10968  df-n0 11240  df-z 11325  df-uz 11635  df-rp 11780  df-seq 12745  df-exp 12804
This theorem is referenced by:  expcan  12856  ltexp2  12857  expnass  12913  perfectlem2  24862  2sqblem  25063  2pwp1prm  40818  perfectALTVlem2  40942  tgblthelfgott  41006  tgoldbach  41009  tgblthelfgottOLD  41013  tgoldbachOLD  41016  expnegico01  41612
  Copyright terms: Public domain W3C validator