Theorem sqrt2cxp2logb9e3 15728

Description: The square root of two to the power of the logarithm of nine to base two is three. ( sqr ` 2 ) and ( 2 log_b 9 ) are not rational (see sqrt2irr0 12759 resp. 2logb9irr 15724), satisfying the statement in 2irrexpq 15729. (Contributed by AV, 29-Dec-2022.)

Assertion

Ref	Expression
sqrt2cxp2logb9e3	|- ( ( sqr ` 2 ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = 3

Proof of Theorem sqrt2cxp2logb9e3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2rp 9898	. . . . . 6 |- 2 e. RR+
2		rpcxpsqrt 15675	. . . . . 6 |- ( 2 e. RR+ -> ( 2 ^c ( 1 / 2 ) ) = ( sqr ` 2 ) )
3	1, 2	ax-mp 5	. . . . 5 |- ( 2 ^c ( 1 / 2 ) ) = ( sqr ` 2 )
4	3	eqcomi 2234	. . . 4 |- ( sqr ` 2 ) = ( 2 ^c ( 1 / 2 ) )
5	4	oveq1i 6033	. . 3 |- ( ( sqr ` 2 ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = ( ( 2 ^c ( 1 / 2 ) ) ^c ( 2 logb 9 ) )
6		halfre 9362	. . . 4 |- ( 1 / 2 ) e. RR
7		2z 9512	. . . . . 6 |- 2 e. ZZ
8		uzid 9775	. . . . . 6 |- ( 2 e. ZZ -> 2 e. ( ZZ>= ` 2 ) )
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . 5 |- 2 e. ( ZZ>= ` 2 )
10		9nn 9317	. . . . . 6 |- 9 e. NN
11		nnrp 9903	. . . . . 6 |- ( 9 e. NN -> 9 e. RR+ )
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . 5 |- 9 e. RR+
13		relogbzcl 15705	. . . . 5 |- ( ( 2 e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ 9 e. RR+ ) -> ( 2 logb 9 ) e. RR )
14	9, 12, 13	mp2an 426	. . . 4 |- ( 2 logb 9 ) e. RR
15		cxpcom 15691	. . . 4 |- ( ( 2 e. RR+ /\ ( 1 / 2 ) e. RR /\ ( 2 logb 9 ) e. RR ) -> ( ( 2 ^c ( 1 / 2 ) ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = ( ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ^c ( 1 / 2 ) ) )
16	1, 6, 14, 15	mp3an 1373	. . 3 |- ( ( 2 ^c ( 1 / 2 ) ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = ( ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ^c ( 1 / 2 ) )
17		rpcxpcl 15656	. . . . 5 |- ( ( 2 e. RR+ /\ ( 2 logb 9 ) e. RR ) -> ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) e. RR+ )
18	1, 14, 17	mp2an 426	. . . 4 |- ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) e. RR+
19		rpcxpsqrt 15675	. . . 4 |- ( ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) e. RR+ -> ( ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ^c ( 1 / 2 ) ) = ( sqr ` ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ) )
20	18, 19	ax-mp 5	. . 3 |- ( ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ^c ( 1 / 2 ) ) = ( sqr ` ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) )
21	5, 16, 20	3eqtri 2255	. 2 |- ( ( sqr ` 2 ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = ( sqr ` ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) )
22		1re 8183	. . . . 5 |- 1 e. RR
23		2re 9218	. . . . 5 |- 2 e. RR
24		1lt2 9318	. . . . 5 |- 1 < 2
25	22, 23, 24	gtapii 8819	. . . 4 |- 2 # 1
26		rpcxplogb 15717	. . . 4 |- ( ( 2 e. RR+ /\ 2 # 1 /\ 9 e. RR+ ) -> ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) = 9 )
27	1, 25, 12, 26	mp3an 1373	. . 3 |- ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) = 9
28	27	fveq2i 5645	. 2 |- ( sqr ` ( 2 ^c ( 2 logb 9 ) ) ) = ( sqr ` 9 )
29		sqrt9 11631	. 2 |- ( sqr ` 9 ) = 3
30	21, 28, 29	3eqtri 2255	1 |- ( ( sqr ` 2 ) ^c ( 2 logb 9 ) ) = 3

Syntax hints:   = wceq 1397   e. wcel 2201   class class class wbr 4089   ` cfv 5328  (class class class)co 6023   RRcr 8036   1c1 8038   # cap 8766   / cdiv 8857   NNcn 9148   2c2 9199   3c3 9200   9c9 9206   ZZcz 9484   ZZ>=cuz 9760   RR+crp 9893   sqrcsqrt 11579   ^c ccxp 15610   log_b clogb 15696

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2203  ax-14 2204  ax-ext 2212  ax-coll 4205  ax-sep 4208  ax-nul 4216  ax-pow 4266  ax-pr 4301  ax-un 4532  ax-setind 4637  ax-iinf 4688  ax-cnex 8128  ax-resscn 8129  ax-1cn 8130  ax-1re 8131  ax-icn 8132  ax-addcl 8133  ax-addrcl 8134  ax-mulcl 8135  ax-mulrcl 8136  ax-addcom 8137  ax-mulcom 8138  ax-addass 8139  ax-mulass 8140  ax-distr 8141  ax-i2m1 8142  ax-0lt1 8143  ax-1rid 8144  ax-0id 8145  ax-rnegex 8146  ax-precex 8147  ax-cnre 8148  ax-pre-ltirr 8149  ax-pre-ltwlin 8150  ax-pre-lttrn 8151  ax-pre-apti 8152  ax-pre-ltadd 8153  ax-pre-mulgt0 8154  ax-pre-mulext 8155  ax-arch 8156  ax-caucvg 8157  ax-pre-suploc 8158  ax-addf 8159  ax-mulf 8160

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 838  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1810  df-eu 2081  df-mo 2082  df-clab 2217  df-cleq 2223  df-clel 2226  df-nfc 2362  df-ne 2402  df-nel 2497  df-ral 2514  df-rex 2515  df-reu 2516  df-rmo 2517  df-rab 2518  df-v 2803  df-sbc 3031  df-csb 3127  df-dif 3201  df-un 3203  df-in 3205  df-ss 3212  df-nul 3494  df-if 3605  df-pw 3655  df-sn 3676  df-pr 3677  df-op 3679  df-uni 3895  df-int 3930  df-iun 3973  df-disj 4066  df-br 4090  df-opab 4152  df-mpt 4153  df-tr 4189  df-id 4392  df-po 4395  df-iso 4396  df-iord 4465  df-on 4467  df-ilim 4468  df-suc 4470  df-iom 4691  df-xp 4733  df-rel 4734  df-cnv 4735  df-co 4736  df-dm 4737  df-rn 4738  df-res 4739  df-ima 4740  df-iota 5288  df-fun 5330  df-fn 5331  df-f 5332  df-f1 5333  df-fo 5334  df-f1o 5335  df-fv 5336  df-isom 5337  df-riota 5976  df-ov 6026  df-oprab 6027  df-mpo 6028  df-of 6240  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-recs 6476  df-irdg 6541  df-frec 6562  df-1o 6587  df-oadd 6591  df-er 6707  df-map 6824  df-pm 6825  df-en 6915  df-dom 6916  df-fin 6917  df-sup 7188  df-inf 7189  df-pnf 8221  df-mnf 8222  df-xr 8223  df-ltxr 8224  df-le 8225  df-sub 8357  df-neg 8358  df-reap 8760  df-ap 8767  df-div 8858  df-inn 9149  df-2 9207  df-3 9208  df-4 9209  df-5 9210  df-6 9211  df-7 9212  df-8 9213  df-9 9214  df-n0 9408  df-z 9485  df-uz 9761  df-q 9859  df-rp 9894  df-xneg 10012  df-xadd 10013  df-ioo 10132  df-ico 10134  df-icc 10135  df-fz 10249  df-fzo 10383  df-seqfrec 10716  df-exp 10807  df-fac 10994  df-bc 11016  df-ihash 11044  df-shft 11398  df-cj 11425  df-re 11426  df-im 11427  df-rsqrt 11581  df-abs 11582  df-clim 11862  df-sumdc 11937  df-ef 12232  df-e 12233  df-rest 13347  df-topgen 13366  df-psmet 14581  df-xmet 14582  df-met 14583  df-bl 14584  df-mopn 14585  df-top 14751  df-topon 14764  df-bases 14796  df-ntr 14849  df-cn 14941  df-cnp 14942  df-tx 15006  df-cncf 15324  df-limced 15409  df-dvap 15410  df-relog 15611  df-rpcxp 15612  df-logb 15697

This theorem is referenced by:  2irrexpq  15729  2irrexpqap  15731