Theorem expgt1 10124

Description: Positive integer exponentiation with a mantissa greater than 1 is greater than 1. (Contributed by NM, 13-Feb-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014.)

Assertion

Ref	Expression
expgt1	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 < (𝐴↑𝑁))

Proof of Theorem expgt1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1re 7584	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ
2	1	a1i 9	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 ∈ ℝ)
3		simp1 946	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
4		simp2 947	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝑁 ∈ ℕ)
5	4	nnnn0d 8824	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝑁 ∈ ℕ0)
6		reexpcl 10103	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴↑𝑁) ∈ ℝ)
7	3, 5, 6	syl2anc 404	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (𝐴↑𝑁) ∈ ℝ)
8		simp3 948	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 < 𝐴)
9		nnm1nn0 8812	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℕ0)
10	4, 9	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (𝑁 − 1) ∈ ℕ0)
11		ltle 7669	. . . . . . 7 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (1 < 𝐴 → 1 ≤ 𝐴))
12	1, 3, 11	sylancr 406	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (1 < 𝐴 → 1 ≤ 𝐴))
13	8, 12	mpd 13	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 ≤ 𝐴)
14		expge1 10123	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝐴) → 1 ≤ (𝐴↑(𝑁 − 1)))
15	3, 10, 13, 14	syl3anc 1181	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 ≤ (𝐴↑(𝑁 − 1)))
16		reexpcl 10103	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℕ0) → (𝐴↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
17	3, 10, 16	syl2anc 404	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (𝐴↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ)
18		0red 7586	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 0 ∈ ℝ)
19		0lt1 7707	. . . . . . 7 ⊢ 0 < 1
20	19	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 0 < 1)
21	18, 2, 3, 20, 8	lttrd 7706	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
22		lemul1 8167	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ (𝐴↑(𝑁 − 1)) ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴)) → (1 ≤ (𝐴↑(𝑁 − 1)) ↔ (1 · 𝐴) ≤ ((𝐴↑(𝑁 − 1)) · 𝐴)))
23	2, 17, 3, 21, 22	syl112anc 1185	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (1 ≤ (𝐴↑(𝑁 − 1)) ↔ (1 · 𝐴) ≤ ((𝐴↑(𝑁 − 1)) · 𝐴)))
24	15, 23	mpbid 146	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (1 · 𝐴) ≤ ((𝐴↑(𝑁 − 1)) · 𝐴))
25		recn 7572	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
26	25	3ad2ant1 967	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℂ)
27	26	mulid2d 7603	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (1 · 𝐴) = 𝐴)
28	27	eqcomd 2100	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝐴 = (1 · 𝐴))
29		expm1t 10114	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐴↑𝑁) = ((𝐴↑(𝑁 − 1)) · 𝐴))
30	26, 4, 29	syl2anc 404	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → (𝐴↑𝑁) = ((𝐴↑(𝑁 − 1)) · 𝐴))
31	24, 28, 30	3brtr4d 3897	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 𝐴 ≤ (𝐴↑𝑁))
32	2, 3, 7, 8, 31	ltletrd 7998	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 < (𝐴↑𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 104   ∧ w3a 927   = wceq 1296   ∈ wcel 1445   class class class wbr 3867  (class class class)co 5690  ℂcc 7445  ℝcr 7446  0cc0 7447  1c1 7448   · cmul 7452   < clt 7619   ≤ cle 7620   − cmin 7750  ℕcn 8520  ℕ₀cn0 8771  ↑cexp 10085

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 582  ax-in2 583  ax-io 668  ax-5 1388  ax-7 1389  ax-gen 1390  ax-ie1 1434  ax-ie2 1435  ax-8 1447  ax-10 1448  ax-11 1449  ax-i12 1450  ax-bndl 1451  ax-4 1452  ax-13 1456  ax-14 1457  ax-17 1471  ax-i9 1475  ax-ial 1479  ax-i5r 1480  ax-ext 2077  ax-coll 3975  ax-sep 3978  ax-nul 3986  ax-pow 4030  ax-pr 4060  ax-un 4284  ax-setind 4381  ax-iinf 4431  ax-cnex 7533  ax-resscn 7534  ax-1cn 7535  ax-1re 7536  ax-icn 7537  ax-addcl 7538  ax-addrcl 7539  ax-mulcl 7540  ax-mulrcl 7541  ax-addcom 7542  ax-mulcom 7543  ax-addass 7544  ax-mulass 7545  ax-distr 7546  ax-i2m1 7547  ax-0lt1 7548  ax-1rid 7549  ax-0id 7550  ax-rnegex 7551  ax-precex 7552  ax-cnre 7553  ax-pre-ltirr 7554  ax-pre-ltwlin 7555  ax-pre-lttrn 7556  ax-pre-apti 7557  ax-pre-ltadd 7558  ax-pre-mulgt0 7559  ax-pre-mulext 7560

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 784  df-3or 928  df-3an 929  df-tru 1299  df-fal 1302  df-nf 1402  df-sb 1700  df-eu 1958  df-mo 1959  df-clab 2082  df-cleq 2088  df-clel 2091  df-nfc 2224  df-ne 2263  df-nel 2358  df-ral 2375  df-rex 2376  df-reu 2377  df-rmo 2378  df-rab 2379  df-v 2635  df-sbc 2855  df-csb 2948  df-dif 3015  df-un 3017  df-in 3019  df-ss 3026  df-nul 3303  df-if 3414  df-pw 3451  df-sn 3472  df-pr 3473  df-op 3475  df-uni 3676  df-int 3711  df-iun 3754  df-br 3868  df-opab 3922  df-mpt 3923  df-tr 3959  df-id 4144  df-po 4147  df-iso 4148  df-iord 4217  df-on 4219  df-ilim 4220  df-suc 4222  df-iom 4434  df-xp 4473  df-rel 4474  df-cnv 4475  df-co 4476  df-dm 4477  df-rn 4478  df-res 4479  df-ima 4480  df-iota 5014  df-fun 5051  df-fn 5052  df-f 5053  df-f1 5054  df-fo 5055  df-f1o 5056  df-fv 5057  df-riota 5646  df-ov 5693  df-oprab 5694  df-mpt2 5695  df-1st 5949  df-2nd 5950  df-recs 6108  df-frec 6194  df-pnf 7621  df-mnf 7622  df-xr 7623  df-ltxr 7624  df-le 7625  df-sub 7752  df-neg 7753  df-reap 8149  df-ap 8156  df-div 8237  df-inn 8521  df-n0 8772  df-z 8849  df-uz 9119  df-iseq 10002  df-seq3 10003  df-exp 10086

This theorem is referenced by:  ltexp2a  10138