ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  expubnd Unicode version

Theorem expubnd 10357
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 981 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  A  e.  RR )
2 2re 8797 . . . . 5  |-  2  e.  RR
3 peano2rem 8036 . . . . 5  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  1 )  e.  RR )
4 remulcl 7755 . . . . 5  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( A  -  1
)  e.  RR )  ->  ( 2  x.  ( A  -  1 ) )  e.  RR )
52, 3, 4sylancr 410 . . . 4  |-  ( A  e.  RR  ->  (
2  x.  ( A  -  1 ) )  e.  RR )
653ad2ant1 1002 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  (
2  x.  ( A  -  1 ) )  e.  RR )
7 simp2 982 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  N  e.  NN0 )
8 0le2 8817 . . . . . . 7  |-  0  <_  2
9 0re 7773 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR
10 letr 7854 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  2  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  (
( 0  <_  2  /\  2  <_  A )  ->  0  <_  A
) )
119, 2, 10mp3an12 1305 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( 0  <_  2  /\  2  <_  A )  ->  0  <_  A
) )
128, 11mpani 426 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
2  <_  A  ->  0  <_  A ) )
1312imp 123 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  -> 
0  <_  A )
14 resubcl 8033 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  e.  RR )  ->  ( A  -  2 )  e.  RR )
152, 14mpan2 421 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  2 )  e.  RR )
16 leadd2 8200 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  A  e.  RR  /\  ( A  -  2 )  e.  RR )  -> 
( 2  <_  A  <->  ( ( A  -  2 )  +  2 )  <_  ( ( A  -  2 )  +  A ) ) )
172, 16mp3an1 1302 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( A  -  2
)  e.  RR )  ->  ( 2  <_  A 
<->  ( ( A  - 
2 )  +  2 )  <_  ( ( A  -  2 )  +  A ) ) )
1815, 17mpdan 417 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
2  <_  A  <->  ( ( A  -  2 )  +  2 )  <_ 
( ( A  - 
2 )  +  A
) ) )
1918biimpa 294 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  -> 
( ( A  - 
2 )  +  2 )  <_  ( ( A  -  2 )  +  A ) )
20 recn 7760 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  A  e.  CC )
21 2cn 8798 . . . . . . . 8  |-  2  e.  CC
22 npcan 7978 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  CC  /\  2  e.  CC )  ->  ( ( A  - 
2 )  +  2 )  =  A )
2320, 21, 22sylancl 409 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( A  -  2 )  +  2 )  =  A )
2423adantr 274 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  -> 
( ( A  - 
2 )  +  2 )  =  A )
25 ax-1cn 7720 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  CC
26 subdi 8154 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  A  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  (
2  x.  ( A  -  1 ) )  =  ( ( 2  x.  A )  -  ( 2  x.  1 ) ) )
2721, 25, 26mp3an13 1306 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  CC  ->  (
2  x.  ( A  -  1 ) )  =  ( ( 2  x.  A )  -  ( 2  x.  1 ) ) )
28 2times 8855 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  CC  ->  (
2  x.  A )  =  ( A  +  A ) )
29 2t1e2 8880 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 2  x.  1 )  =  2
3029a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  CC  ->  (
2  x.  1 )  =  2 )
3128, 30oveq12d 5792 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( 2  x.  A
)  -  ( 2  x.  1 ) )  =  ( ( A  +  A )  - 
2 ) )
32 addsub 7980 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  CC  /\  A  e.  CC  /\  2  e.  CC )  ->  (
( A  +  A
)  -  2 )  =  ( ( A  -  2 )  +  A ) )
3321, 32mp3an3 1304 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( ( A  +  A )  -  2 )  =  ( ( A  -  2 )  +  A ) )
3433anidms 394 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( A  +  A
)  -  2 )  =  ( ( A  -  2 )  +  A ) )
3527, 31, 343eqtrrd 2177 . . . . . . . 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 274 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  -> 
( ( A  - 
2 )  +  A
)  =  ( 2  x.  ( A  - 
1 ) ) )
3819, 24, 373brtr3d 3959 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  ->  A  <_  ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) )
3913, 38jca 304 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR  /\  2  <_  A )  -> 
( 0  <_  A  /\  A  <_  ( 2  x.  ( A  - 
1 ) ) ) )
40393adant2 1000 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  (
0  <_  A  /\  A  <_  ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ) )
41 leexp1a 10355 . . 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 1219 . 2  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  ( A ^ N )  <_ 
( ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ^ N
) )
433recnd 7801 . . . 4  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  1 )  e.  CC )
44 mulexp 10339 . . . . 5  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( A  -  1
)  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ^ N
)  =  ( ( 2 ^ N )  x.  ( ( A  -  1 ) ^ N ) ) )
4521, 44mp3an1 1302 . . . 4  |-  ( ( ( A  -  1 )  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ^ N
)  =  ( ( 2 ^ N )  x.  ( ( A  -  1 ) ^ N ) ) )
4643, 45sylan 281 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ^ N
)  =  ( ( 2 ^ N )  x.  ( ( A  -  1 ) ^ N ) ) )
47463adant3 1001 . 2  |-  ( ( A  e.  RR  /\  N  e.  NN0  /\  2  <_  A )  ->  (
( 2  x.  ( A  -  1 ) ) ^ N )  =  ( ( 2 ^ N )  x.  ( ( A  - 
1 ) ^ N
) ) )
4842, 47breqtrd 3954 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 103    <-> wb 104    /\ w3a 962    = wceq 1331    e. wcel 1480   class class class wbr 3929  (class class class)co 5774   CCcc 7625   RRcr 7626   0cc0 7627   1c1 7628    + caddc 7630    x. cmul 7632    <_ cle 7808    - cmin 7940   2c2 8778   NN0cn0 8984   ^cexp 10299
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7718  ax-resscn 7719  ax-1cn 7720  ax-1re 7721  ax-icn 7722  ax-addcl 7723  ax-addrcl 7724  ax-mulcl 7725  ax-mulrcl 7726  ax-addcom 7727  ax-mulcom 7728  ax-addass 7729  ax-mulass 7730  ax-distr 7731  ax-i2m1 7732  ax-0lt1 7733  ax-1rid 7734  ax-0id 7735  ax-rnegex 7736  ax-precex 7737  ax-cnre 7738  ax-pre-ltirr 7739  ax-pre-ltwlin 7740  ax-pre-lttrn 7741  ax-pre-apti 7742  ax-pre-ltadd 7743  ax-pre-mulgt0 7744  ax-pre-mulext 7745
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-frec 6288  df-pnf 7809  df-mnf 7810  df-xr 7811  df-ltxr 7812  df-le 7813  df-sub 7942  df-neg 7943  df-reap 8344  df-ap 8351  df-div 8440  df-inn 8728  df-2 8786  df-n0 8985  df-z 9062  df-uz 9334  df-seqfrec 10226  df-exp 10300
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator