ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  expubnd Unicode version
Theorem expubnd 10688
Description: An upper bound on A ^ N when 2 <_ A. (Contributed by NM, 19-Dec-2005.)
Assertion
Ref Expression
expubnd |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
Proof of Theorem expubnd
StepHypRef Expression
1 simp1 999 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> A e. RR )
2 2re 9060 . . . . 5 |- 2 e. RR
3 peano2rem 8293 . . . . 5 |- ( A e. RR -> ( A - 1 ) e. RR )
4 remulcl 8007 . . . . 5 |- ( ( 2 e. RR /\ ( A - 1 ) e. RR ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
52, 3, 4sylancr 414 . . . 4 |- ( A e. RR -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
653ad2ant1 1020 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
7 simp2 1000 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> N e. NN0 )
8 0le2 9080 . . . . . . 7 |- 0 <_ 2
9 0re 8026 . . . . . . . 8 |- 0 e. RR
10 letr 8109 . . . . . . . 8 |- ( ( 0 e. RR /\ 2 e. RR /\ A e. RR ) -> ( ( 0 <_ 2 /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A ) )
119, 2, 10mp3an12 1338 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( 0 <_ 2 /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A ) )
128, 11mpani 430 . . . . . 6 |- ( A e. RR -> ( 2 <_ A -> 0 <_ A ) )
1312imp 124 . . . . 5 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A )
14 resubcl 8290 . . . . . . . . 9 |- ( ( A e. RR /\ 2 e. RR ) -> ( A - 2 ) e. RR )
152, 14mpan2 425 . . . . . . . 8 |- ( A e. RR -> ( A - 2 ) e. RR )
16 leadd2 8458 . . . . . . . . 9 |- ( ( 2 e. RR /\ A e. RR /\ ( A - 2 ) e. RR ) -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
172, 16mp3an1 1335 . . . . . . . 8 |- ( ( A e. RR /\ ( A - 2 ) e. RR ) -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
1815, 17mpdan 421 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
1918biimpa 296 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) )
20 recn 8012 . . . . . . . 8 |- ( A e. RR -> A e. CC )
21 2cn 9061 . . . . . . . 8 |- 2 e. CC
22 npcan 8235 . . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ 2 e. CC ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
2320, 21, 22sylancl 413 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
2423adantr 276 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
25 ax-1cn 7972 . . . . . . . . . 10 |- 1 e. CC
26 subdi 8411 . . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 e. CC /\ A e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) = ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) )
2721, 25, 26mp3an13 1339 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) = ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) )
28 2times 9118 . . . . . . . . . 10 |- ( A e. CC -> ( 2 x. A ) = ( A + A ) )
29 2t1e2 9144 . . . . . . . . . . 11 |- ( 2 x. 1 ) = 2
3029a1i 9 . . . . . . . . . 10 |- ( A e. CC -> ( 2 x. 1 ) = 2 )
3128, 30oveq12d 5940 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) = ( ( A + A ) - 2 ) )
32 addsub 8237 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( A e. CC /\ A e. CC /\ 2 e. CC ) -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3321, 32mp3an3 1337 . . . . . . . . . 10 |- ( ( A e. CC /\ A e. CC ) -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3433anidms 397 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3527, 31, 343eqtrrd 2234 . . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3620, 35syl 14 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3736adantr 276 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3819, 24, 373brtr3d 4064 . . . . 5 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3913, 38jca 306 . . . 4 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) )
40393adant2 1018 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) )
41 leexp1a 10686 . . 3 |- ( ( ( A e. RR /\ ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR /\ N e. NN0 ) /\ ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) )
421, 6, 7, 40, 41syl31anc 1252 . 2 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) )
433recnd 8055 . . . 4 |- ( A e. RR -> ( A - 1 ) e. CC )
44 mulexp 10670 . . . . 5 |- ( ( 2 e. CC /\ ( A - 1 ) e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4521, 44mp3an1 1335 . . . 4 |- ( ( ( A - 1 ) e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4643, 45sylan 283 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
47463adant3 1019 . 2 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4842, 47breqtrd 4059 1 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 980   = wceq 1364   e. wcel 2167   class class class wbr 4033  (class class class)co 5922   CCcc 7877   RRcr 7878   0cc0 7879   1c1 7880   + caddc 7882   x. cmul 7884   <_ cle 8062   - cmin 8197   2c2 9041   NN0cn0 9249   ^cexp 10630
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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997
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 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-ilim 4404  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-frec 6449  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-seqfrec 10540  df-exp 10631
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator