Theorem expcanlem 10789

Description: Lemma for expcan 10790. Proving the order in one direction. (Contributed by Jim Kingdon, 29-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
expcanlem.a	|- ( ph -> A e. RR )
expcanlem.m	|- ( ph -> M e. ZZ )
expcanlem.n	|- ( ph -> N e. ZZ )
expcanlem.gt1	|- ( ph -> 1 < A )

Assertion

Ref	Expression
expcanlem	|- ( ph -> ( ( A ^ M ) <_ ( A ^ N ) -> M <_ N ) )

Proof of Theorem expcanlem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		expcanlem.a	. . . 4 |- ( ph -> A e. RR )
2		expcanlem.n	. . . 4 |- ( ph -> N e. ZZ )
3		expcanlem.m	. . . 4 |- ( ph -> M e. ZZ )
4		expcanlem.gt1	. . . 4 |- ( ph -> 1 < A )
5		ltexp2a 10665	. . . . 5 |- ( ( ( A e. RR /\ N e. ZZ /\ M e. ZZ ) /\ ( 1 < A /\ N < M ) ) -> ( A ^ N ) < ( A ^ M ) )
6	5	expr 375	. . . 4 |- ( ( ( A e. RR /\ N e. ZZ /\ M e. ZZ ) /\ 1 < A ) -> ( N < M -> ( A ^ N ) < ( A ^ M ) ) )
7	1, 2, 3, 4, 6	syl31anc 1252	. . 3 |- ( ph -> ( N < M -> ( A ^ N ) < ( A ^ M ) ) )
8	7	con3d 632	. 2 |- ( ph -> ( -. ( A ^ N ) < ( A ^ M ) -> -. N < M ) )
9		0red 8022	. . . . . 6 |- ( ph -> 0 e. RR )
10		1red 8036	. . . . . 6 |- ( ph -> 1 e. RR )
11		0lt1 8148	. . . . . . 7 |- 0 < 1
12	11	a1i 9	. . . . . 6 |- ( ph -> 0 < 1 )
13	9, 10, 1, 12, 4	lttrd 8147	. . . . 5 |- ( ph -> 0 < A )
14	1, 13	gt0ap0d 8650	. . . 4 |- ( ph -> A # 0 )
15	1, 14, 3	reexpclzapd 10772	. . 3 |- ( ph -> ( A ^ M ) e. RR )
16	1, 14, 2	reexpclzapd 10772	. . 3 |- ( ph -> ( A ^ N ) e. RR )
17	15, 16	lenltd 8139	. 2 |- ( ph -> ( ( A ^ M ) <_ ( A ^ N ) <-> -. ( A ^ N ) < ( A ^ M ) ) )
18	3	zred 9442	. . 3 |- ( ph -> M e. RR )
19	2	zred 9442	. . 3 |- ( ph -> N e. RR )
20	18, 19	lenltd 8139	. 2 |- ( ph -> ( M <_ N <-> -. N < M ) )
21	8, 17, 20	3imtr4d 203	1 |- ( ph -> ( ( A ^ M ) <_ ( A ^ N ) -> M <_ N ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ w3a 980   e. wcel 2164   class class class wbr 4030  (class class class)co 5919   RRcr 7873   0cc0 7874   1c1 7875   < clt 8056   <_ cle 8057   ZZcz 9320   ^cexp 10612

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4145  ax-sep 4148  ax-nul 4156  ax-pow 4204  ax-pr 4239  ax-un 4465  ax-setind 4570  ax-iinf 4621  ax-cnex 7965  ax-resscn 7966  ax-1cn 7967  ax-1re 7968  ax-icn 7969  ax-addcl 7970  ax-addrcl 7971  ax-mulcl 7972  ax-mulrcl 7973  ax-addcom 7974  ax-mulcom 7975  ax-addass 7976  ax-mulass 7977  ax-distr 7978  ax-i2m1 7979  ax-0lt1 7980  ax-1rid 7981  ax-0id 7982  ax-rnegex 7983  ax-precex 7984  ax-cnre 7985  ax-pre-ltirr 7986  ax-pre-ltwlin 7987  ax-pre-lttrn 7988  ax-pre-apti 7989  ax-pre-ltadd 7990  ax-pre-mulgt0 7991  ax-pre-mulext 7992

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2987  df-csb 3082  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-nul 3448  df-if 3559  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-int 3872  df-iun 3915  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-tr 4129  df-id 4325  df-po 4328  df-iso 4329  df-iord 4398  df-on 4400  df-ilim 4401  df-suc 4403  df-iom 4624  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-ima 4673  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-riota 5874  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-1st 6195  df-2nd 6196  df-recs 6360  df-frec 6446  df-pnf 8058  df-mnf 8059  df-xr 8060  df-ltxr 8061  df-le 8062  df-sub 8194  df-neg 8195  df-reap 8596  df-ap 8603  df-div 8694  df-inn 8985  df-n0 9244  df-z 9321  df-uz 9596  df-rp 9723  df-seqfrec 10522  df-exp 10613

This theorem is referenced by:  expcan  10790