Theorem cxplt 13377

Description: Ordering property for complex exponentiation. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
cxplt	⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐵 < 𝐶 ↔ (𝐴↑𝑐𝐵) < (𝐴↑𝑐𝐶)))

Proof of Theorem cxplt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simprl 521	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ ℝ)
2		rplogcl 13341	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) → (log‘𝐴) ∈ ℝ+)
3	2	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ+)
4	3	rpred 9623	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
5	1, 4	remulcld 7920	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐵 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ)
6		simprr 522	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐶 ∈ ℝ)
7	6, 4	remulcld 7920	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐶 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ)
8		eflt 13237	. . 3 ⊢ (((𝐵 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ ∧ (𝐶 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ) → ((𝐵 · (log‘𝐴)) < (𝐶 · (log‘𝐴)) ↔ (exp‘(𝐵 · (log‘𝐴))) < (exp‘(𝐶 · (log‘𝐴)))))
9	5, 7, 8	syl2anc 409	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → ((𝐵 · (log‘𝐴)) < (𝐶 · (log‘𝐴)) ↔ (exp‘(𝐵 · (log‘𝐴))) < (exp‘(𝐶 · (log‘𝐴)))))
10	1, 6, 3	ltmul1d 9665	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐵 < 𝐶 ↔ (𝐵 · (log‘𝐴)) < (𝐶 · (log‘𝐴))))
11		simpll 519	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℝ)
12		0red 7891	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 0 ∈ ℝ)
13		1red 7905	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 1 ∈ ℝ)
14		0lt1 8016	. . . . . . 7 ⊢ 0 < 1
15	14	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 0 < 1)
16		simplr 520	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 1 < 𝐴)
17	12, 13, 11, 15, 16	lttrd 8015	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 0 < 𝐴)
18	11, 17	elrpd 9620	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
19	1	recnd 7918	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
20		rpcxpef 13356	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐𝐵) = (exp‘(𝐵 · (log‘𝐴))))
21	18, 19, 20	syl2anc 409	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐴↑𝑐𝐵) = (exp‘(𝐵 · (log‘𝐴))))
22	6	recnd 7918	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → 𝐶 ∈ ℂ)
23		rpcxpef 13356	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐𝐶) = (exp‘(𝐶 · (log‘𝐴))))
24	18, 22, 23	syl2anc 409	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐴↑𝑐𝐶) = (exp‘(𝐶 · (log‘𝐴))))
25	21, 24	breq12d 3989	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → ((𝐴↑𝑐𝐵) < (𝐴↑𝑐𝐶) ↔ (exp‘(𝐵 · (log‘𝐴))) < (exp‘(𝐶 · (log‘𝐴)))))
26	9, 10, 25	3bitr4d 219	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) → (𝐵 < 𝐶 ↔ (𝐴↑𝑐𝐵) < (𝐴↑𝑐𝐶)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1342   ∈ wcel 2135   class class class wbr 3976  ‘cfv 5182  (class class class)co 5836  ℂcc 7742  ℝcr 7743  0cc0 7744  1c1 7745   · cmul 7749   < clt 7924  ℝ⁺crp 9580  expce 11569  logclog 13318  ↑_𝑐ccxp 13319

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1434  ax-7 1435  ax-gen 1436  ax-ie1 1480  ax-ie2 1481  ax-8 1491  ax-10 1492  ax-11 1493  ax-i12 1494  ax-bndl 1496  ax-4 1497  ax-17 1513  ax-i9 1517  ax-ial 1521  ax-i5r 1522  ax-13 2137  ax-14 2138  ax-ext 2146  ax-coll 4091  ax-sep 4094  ax-nul 4102  ax-pow 4147  ax-pr 4181  ax-un 4405  ax-setind 4508  ax-iinf 4559  ax-cnex 7835  ax-resscn 7836  ax-1cn 7837  ax-1re 7838  ax-icn 7839  ax-addcl 7840  ax-addrcl 7841  ax-mulcl 7842  ax-mulrcl 7843  ax-addcom 7844  ax-mulcom 7845  ax-addass 7846  ax-mulass 7847  ax-distr 7848  ax-i2m1 7849  ax-0lt1 7850  ax-1rid 7851  ax-0id 7852  ax-rnegex 7853  ax-precex 7854  ax-cnre 7855  ax-pre-ltirr 7856  ax-pre-ltwlin 7857  ax-pre-lttrn 7858  ax-pre-apti 7859  ax-pre-ltadd 7860  ax-pre-mulgt0 7861  ax-pre-mulext 7862  ax-arch 7863  ax-caucvg 7864  ax-pre-suploc 7865  ax-addf 7866  ax-mulf 7867

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 821  df-dc 825  df-3or 968  df-3an 969  df-tru 1345  df-fal 1348  df-nf 1448  df-sb 1750  df-eu 2016  df-mo 2017  df-clab 2151  df-cleq 2157  df-clel 2160  df-nfc 2295  df-ne 2335  df-nel 2430  df-ral 2447  df-rex 2448  df-reu 2449  df-rmo 2450  df-rab 2451  df-v 2723  df-sbc 2947  df-csb 3041  df-dif 3113  df-un 3115  df-in 3117  df-ss 3124  df-nul 3405  df-if 3516  df-pw 3555  df-sn 3576  df-pr 3577  df-op 3579  df-uni 3784  df-int 3819  df-iun 3862  df-disj 3954  df-br 3977  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4075  df-id 4265  df-po 4268  df-iso 4269  df-iord 4338  df-on 4340  df-ilim 4341  df-suc 4343  df-iom 4562  df-xp 4604  df-rel 4605  df-cnv 4606  df-co 4607  df-dm 4608  df-rn 4609  df-res 4610  df-ima 4611  df-iota 5147  df-fun 5184  df-fn 5185  df-f 5186  df-f1 5187  df-fo 5188  df-f1o 5189  df-fv 5190  df-isom 5191  df-riota 5792  df-ov 5839  df-oprab 5840  df-mpo 5841  df-of 6044  df-1st 6100  df-2nd 6101  df-recs 6264  df-irdg 6329  df-frec 6350  df-1o 6375  df-oadd 6379  df-er 6492  df-map 6607  df-pm 6608  df-en 6698  df-dom 6699  df-fin 6700  df-sup 6940  df-inf 6941  df-pnf 7926  df-mnf 7927  df-xr 7928  df-ltxr 7929  df-le 7930  df-sub 8062  df-neg 8063  df-reap 8464  df-ap 8471  df-div 8560  df-inn 8849  df-2 8907  df-3 8908  df-4 8909  df-n0 9106  df-z 9183  df-uz 9458  df-q 9549  df-rp 9581  df-xneg 9699  df-xadd 9700  df-ioo 9819  df-ico 9821  df-icc 9822  df-fz 9936  df-fzo 10068  df-seqfrec 10371  df-exp 10445  df-fac 10628  df-bc 10650  df-ihash 10678  df-shft 10743  df-cj 10770  df-re 10771  df-im 10772  df-rsqrt 10926  df-abs 10927  df-clim 11206  df-sumdc 11281  df-ef 11575  df-e 11576  df-rest 12494  df-topgen 12513  df-psmet 12528  df-xmet 12529  df-met 12530  df-bl 12531  df-mopn 12532  df-top 12537  df-topon 12550  df-bases 12582  df-ntr 12637  df-cn 12729  df-cnp 12730  df-tx 12794  df-cncf 13099  df-limced 13166  df-dvap 13167  df-relog 13320  df-rpcxp 13321

This theorem is referenced by:  cxple  13378  cxplt3  13381  cxpltd  13389