Theorem expcanlem 10954

Description: Lemma for expcan 10955. Proving the order in one direction. (Contributed by Jim Kingdon, 29-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
expcanlem.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
expcanlem.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
expcanlem.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
expcanlem.gt1	⊢ (𝜑 → 1 < 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
expcanlem	⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑀) ≤ (𝐴↑𝑁) → 𝑀 ≤ 𝑁))

Proof of Theorem expcanlem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		expcanlem.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2		expcanlem.n	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		expcanlem.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
4		expcanlem.gt1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 1 < 𝐴)
5		ltexp2a 10830	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴 ∧ 𝑁 < 𝑀)) → (𝐴↑𝑁) < (𝐴↑𝑀))
6	5	expr 375	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 1 < 𝐴) → (𝑁 < 𝑀 → (𝐴↑𝑁) < (𝐴↑𝑀)))
7	1, 2, 3, 4, 6	syl31anc 1274	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁 < 𝑀 → (𝐴↑𝑁) < (𝐴↑𝑀)))
8	7	con3d 634	. 2 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐴↑𝑁) < (𝐴↑𝑀) → ¬ 𝑁 < 𝑀))
9		0red 8163	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
10		1red 8177	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
11		0lt1 8289	. . . . . . 7 ⊢ 0 < 1
12	11	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 < 1)
13	9, 10, 1, 12, 4	lttrd 8288	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝐴)
14	1, 13	gt0ap0d 8792	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 # 0)
15	1, 14, 3	reexpclzapd 10937	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑀) ∈ ℝ)
16	1, 14, 2	reexpclzapd 10937	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℝ)
17	15, 16	lenltd 8280	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑀) ≤ (𝐴↑𝑁) ↔ ¬ (𝐴↑𝑁) < (𝐴↑𝑀)))
18	3	zred 9585	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
19	2	zred 9585	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
20	18, 19	lenltd 8280	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ≤ 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
21	8, 17, 20	3imtr4d 203	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑀) ≤ (𝐴↑𝑁) → 𝑀 ≤ 𝑁))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ w3a 1002   ∈ wcel 2200   class class class wbr 4083  (class class class)co 6010  ℝcr 8014  0cc0 8015  1c1 8016   < clt 8197   ≤ cle 8198  ℤcz 9462  ↑cexp 10777

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-iinf 4681  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-mulrcl 8114  ax-addcom 8115  ax-mulcom 8116  ax-addass 8117  ax-mulass 8118  ax-distr 8119  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-1rid 8122  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-precex 8125  ax-cnre 8126  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-ltwlin 8128  ax-pre-lttrn 8129  ax-pre-apti 8130  ax-pre-ltadd 8131  ax-pre-mulgt0 8132  ax-pre-mulext 8133

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4385  df-po 4388  df-iso 4389  df-iord 4458  df-on 4460  df-ilim 4461  df-suc 4463  df-iom 4684  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-f1 5326  df-fo 5327  df-f1o 5328  df-fv 5329  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-1st 6295  df-2nd 6296  df-recs 6462  df-frec 6548  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-xr 8201  df-ltxr 8202  df-le 8203  df-sub 8335  df-neg 8336  df-reap 8738  df-ap 8745  df-div 8836  df-inn 9127  df-n0 9386  df-z 9463  df-uz 9739  df-rp 9867  df-seqfrec 10687  df-exp 10778

This theorem is referenced by:  expcan  10955