Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rege1logbrege0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rege1logbrege0 42255
Description: The general logarithm, with a real base greater than 1, for a real number greater than or equal to 1 is greater than or equal to 0. (Contributed by AV, 25-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
rege1logbrege0 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑋))

Proof of Theorem rege1logbrege0
StepHypRef Expression
1 1re 9794 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
2 elicopnf 12009 . . . . . . 7 (1 ∈ ℝ → (𝑋 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋)))
31, 2ax-mp 5 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
4 id 22 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
53, 4sylbi 205 . . . . 5 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
65adantl 480 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
7 logge0 24042 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 ≤ (log‘𝑋))
86, 7syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (log‘𝑋))
9 simpl 471 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℝ)
10 0lt1 10299 . . . . . . . . . 10 0 < 1
11 0red 9796 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ)
12 1red 9810 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
13 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 𝑋 ∈ ℝ)
14 ltletr 9879 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ∈ ℝ) → ((0 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋))
1511, 12, 13, 14syl3anc 1317 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ ℝ → ((0 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋))
1610, 15mpani 707 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ ℝ → (1 ≤ 𝑋 → 0 < 𝑋))
1716imp 443 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋)
189, 17elrpd 11611 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℝ+)
193, 18sylbi 205 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → 𝑋 ∈ ℝ+)
2019relogcld 24060 . . . . 5 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
2120adantl 480 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
221rexri 9847 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ*
23 elioopnf 12007 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℝ* → (𝐵 ∈ (1(,)+∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)))
2422, 23ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵))
25 simpl 471 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
26 0red 9796 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ)
27 1red 9810 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
28 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℝ)
29 lttr 9864 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((0 < 1 ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵))
3026, 27, 28, 29syl3anc 1317 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℝ → ((0 < 1 ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵))
3110, 30mpani 707 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℝ → (1 < 𝐵 → 0 < 𝐵))
3231imp 443 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵)
3325, 32elrpd 11611 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ+)
3424, 33sylbi 205 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 𝐵 ∈ ℝ+)
3534relogcld 24060 . . . . 5 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
3635adantr 479 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
37 regt1loggt0 42233 . . . . 5 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 0 < (log‘𝐵))
3837adantr 479 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 < (log‘𝐵))
39 ge0div 10639 . . . 4 (((log‘𝑋) ∈ ℝ ∧ (log‘𝐵) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘𝐵)) → (0 ≤ (log‘𝑋) ↔ 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵))))
4021, 36, 38, 39syl3anc 1317 . . 3 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (0 ≤ (log‘𝑋) ↔ 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵))))
418, 40mpbid 220 . 2 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
42 recn 9781 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℂ)
4342adantr 479 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℂ)
4432gt0ne0d 10341 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ≠ 0)
4527, 28ltlend 9933 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ → (1 < 𝐵 ↔ (1 ≤ 𝐵𝐵 ≠ 1)))
4645simplbda 651 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ≠ 1)
4743, 44, 463jca 1234 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
48 eldifpr 4055 . . . 4 (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
4947, 24, 483imtr4i 279 . . 3 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}))
50 recn 9781 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ℝ → 𝑋 ∈ ℂ)
5150adantr 479 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℂ)
5217gt0ne0d 10341 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ≠ 0)
5351, 52jca 552 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
54 eldifsn 4163 . . . 4 (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
5553, 3, 543imtr4i 279 . . 3 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}))
56 logbval 24191 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵 logb 𝑋) = ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
5749, 55, 56syl2an 492 . 2 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (𝐵 logb 𝑋) = ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
5841, 57breqtrrd 4509 1 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1938  wne 2684  cdif 3441  {csn 4028  {cpr 4030   class class class wbr 4481  cfv 5689  (class class class)co 6426  cc 9689  cr 9690  0cc0 9691  1c1 9692  +∞cpnf 9826  *cxr 9828   < clt 9829  cle 9830   / cdiv 10433  +crp 11574  (,)cioo 11915  [,)cico 11917  logclog 23992   logb clogb 24189
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1700  ax-4 1713  ax-5 1793  ax-6 1838  ax-7 1885  ax-8 1940  ax-9 1947  ax-10 1966  ax-11 1971  ax-12 1983  ax-13 2137  ax-ext 2494  ax-rep 4597  ax-sep 4607  ax-nul 4616  ax-pow 4668  ax-pr 4732  ax-un 6723  ax-inf2 8297  ax-cnex 9747  ax-resscn 9748  ax-1cn 9749  ax-icn 9750  ax-addcl 9751  ax-addrcl 9752  ax-mulcl 9753  ax-mulrcl 9754  ax-mulcom 9755  ax-addass 9756  ax-mulass 9757  ax-distr 9758  ax-i2m1 9759  ax-1ne0 9760  ax-1rid 9761  ax-rnegex 9762  ax-rrecex 9763  ax-cnre 9764  ax-pre-lttri 9765  ax-pre-lttrn 9766  ax-pre-ltadd 9767  ax-pre-mulgt0 9768  ax-pre-sup 9769  ax-addf 9770  ax-mulf 9771
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1699  df-sb 1831  df-eu 2366  df-mo 2367  df-clab 2501  df-cleq 2507  df-clel 2510  df-nfc 2644  df-ne 2686  df-nel 2687  df-ral 2805  df-rex 2806  df-reu 2807  df-rmo 2808  df-rab 2809  df-v 3079  df-sbc 3307  df-csb 3404  df-dif 3447  df-un 3449  df-in 3451  df-ss 3458  df-pss 3460  df-nul 3778  df-if 3940  df-pw 4013  df-sn 4029  df-pr 4031  df-tp 4033  df-op 4035  df-uni 4271  df-int 4309  df-iun 4355  df-iin 4356  df-br 4482  df-opab 4542  df-mpt 4543  df-tr 4579  df-eprel 4843  df-id 4847  df-po 4853  df-so 4854  df-fr 4891  df-se 4892  df-we 4893  df-xp 4938  df-rel 4939  df-cnv 4940  df-co 4941  df-dm 4942  df-rn 4943  df-res 4944  df-ima 4945  df-pred 5487  df-ord 5533  df-on 5534  df-lim 5535  df-suc 5536  df-iota 5653  df-fun 5691  df-fn 5692  df-f 5693  df-f1 5694  df-fo 5695  df-f1o 5696  df-fv 5697  df-isom 5698  df-riota 6388  df-ov 6429  df-oprab 6430  df-mpt2 6431  df-of 6671  df-om 6834  df-1st 6934  df-2nd 6935  df-supp 7058  df-wrecs 7169  df-recs 7231  df-rdg 7269  df-1o 7323  df-2o 7324  df-oadd 7327  df-er 7505  df-map 7622  df-pm 7623  df-ixp 7671  df-en 7718  df-dom 7719  df-sdom 7720  df-fin 7721  df-fsupp 8035  df-fi 8076  df-sup 8107  df-inf 8108  df-oi 8174  df-card 8524  df-cda 8749  df-pnf 9831  df-mnf 9832  df-xr 9833  df-ltxr 9834  df-le 9835  df-sub 10019  df-neg 10020  df-div 10434  df-nn 10776  df-2 10834  df-3 10835  df-4 10836  df-5 10837  df-6 10838  df-7 10839  df-8 10840  df-9 10841  df-n0 11048  df-z 11119  df-dec 11234  df-uz 11428  df-q 11531  df-rp 11575  df-xneg 11688  df-xadd 11689  df-xmul 11690  df-ioo 11919  df-ioc 11920  df-ico 11921  df-icc 11922  df-fz 12066  df-fzo 12203  df-fl 12323  df-mod 12399  df-seq 12532  df-exp 12591  df-fac 12791  df-bc 12820  df-hash 12848  df-shft 13514  df-cj 13546  df-re 13547  df-im 13548  df-sqrt 13682  df-abs 13683  df-limsup 13910  df-clim 13933  df-rlim 13934  df-sum 14134  df-ef 14506  df-sin 14508  df-cos 14509  df-pi 14511  df-struct 15581  df-ndx 15582  df-slot 15583  df-base 15584  df-sets 15585  df-ress 15586  df-plusg 15665  df-mulr 15666  df-starv 15667  df-sca 15668  df-vsca 15669  df-ip 15670  df-tset 15671  df-ple 15672  df-ds 15675  df-unif 15676  df-hom 15677  df-cco 15678  df-rest 15790  df-topn 15791  df-0g 15809  df-gsum 15810  df-topgen 15811  df-pt 15812  df-prds 15815  df-xrs 15869  df-qtop 15875  df-imas 15876  df-xps 15879  df-mre 15961  df-mrc 15962  df-acs 15964  df-mgm 16957  df-sgrp 16999  df-mnd 17010  df-submnd 17051  df-mulg 17256  df-cntz 17465  df-cmn 17926  df-psmet 19463  df-xmet 19464  df-met 19465  df-bl 19466  df-mopn 19467  df-fbas 19468  df-fg 19469  df-cnfld 19472  df-top 20424  df-bases 20425  df-topon 20426  df-topsp 20427  df-cld 20536  df-ntr 20537  df-cls 20538  df-nei 20615  df-lp 20653  df-perf 20654  df-cn 20744  df-cnp 20745  df-haus 20832  df-tx 21078  df-hmeo 21271  df-fil 21363  df-fm 21455  df-flim 21456  df-flf 21457  df-xms 21837  df-ms 21838  df-tms 21839  df-cncf 22412  df-limc 23311  df-dv 23312  df-log 23994  df-logb 24190
This theorem is referenced by:  rege1logbzge0  42256
  Copyright terms: Public domain W3C validator