ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  expnegap0 GIF version

Theorem expnegap0 10528
Description: Value of a complex number raised to a negative integer power. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Jun-2020.)
Assertion
Ref Expression
expnegap0 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))

Proof of Theorem expnegap0
StepHypRef Expression
1 elnn0 9178 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†” (๐‘ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ = 0))
2 nnne0 8947 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โ‰  0)
32adantl 277 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โ‰  0)
4 nncn 8927 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
54adantl 277 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
65negeq0d 8260 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ = 0 โ†” -๐‘ = 0))
76necon3abid 2386 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ โ‰  0 โ†” ยฌ -๐‘ = 0))
83, 7mpbid 147 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ -๐‘ = 0)
98iffalsed 3545 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))) = if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘))))
10 nnnn0 9183 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
1110adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
12 nn0nlt0 9202 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ยฌ ๐‘ < 0)
1311, 12syl 14 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ ๐‘ < 0)
1411nn0red 9230 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
1514lt0neg1d 8472 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ < 0 โ†” 0 < -๐‘))
1613, 15mtbid 672 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ 0 < -๐‘)
1716iffalsed 3545 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘))) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))
185negnegd 8259 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ --๐‘ = ๐‘)
1918fveq2d 5520 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘) = (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘))
2019oveq2d 5891 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘)))
219, 17, 203eqtrd 2214 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘)))
2221adantlr 477 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘)))
23 simp1 997 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
24 simp3 999 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
2524nnzd 9374 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
2625znegcld 9377 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ -๐‘ โˆˆ โ„ค)
27 simp2 998 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ด # 0)
2827orcd 733 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ด # 0 โˆจ 0 โ‰ค -๐‘))
29 exp3val 10522 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐ด # 0 โˆจ 0 โ‰ค -๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))))
3023, 26, 28, 29syl3anc 1238 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))))
31303expa 1203 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = if(-๐‘ = 0, 1, if(0 < -๐‘, (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜-๐‘), (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜--๐‘)))))
32 expnnval 10523 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘))
3332oveq2d 5891 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 / (๐ดโ†‘๐‘)) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘)))
3433adantlr 477 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 / (๐ดโ†‘๐‘)) = (1 / (seq1( ยท , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘)))
3522, 31, 343eqtr4d 2220 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
36 1div1e1 8661 . . . . . . 7 (1 / 1) = 1
3736eqcomi 2181 . . . . . 6 1 = (1 / 1)
38 negeq 8150 . . . . . . . . 9 (๐‘ = 0 โ†’ -๐‘ = -0)
39 neg0 8203 . . . . . . . . 9 -0 = 0
4038, 39eqtrdi 2226 . . . . . . . 8 (๐‘ = 0 โ†’ -๐‘ = 0)
4140oveq2d 5891 . . . . . . 7 (๐‘ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (๐ดโ†‘0))
42 exp0 10524 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘0) = 1)
4341, 42sylan9eqr 2232 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = 1)
44 oveq2 5883 . . . . . . . 8 (๐‘ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (๐ดโ†‘0))
4544, 42sylan9eqr 2232 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = 1)
4645oveq2d 5891 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0) โ†’ (1 / (๐ดโ†‘๐‘)) = (1 / 1))
4737, 43, 463eqtr4a 2236 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
4847adantlr 477 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ = 0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
4935, 48jaodan 797 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ = 0)) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
501, 49sylan2b 287 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
51503impa 1194 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘๐‘)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โˆจ wo 708   โˆง w3a 978   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148   โ‰  wne 2347  ifcif 3535  {csn 3593   class class class wbr 4004   ร— cxp 4625  โ€˜cfv 5217  (class class class)co 5875  โ„‚cc 7809  0cc0 7811  1c1 7812   ยท cmul 7816   < clt 7992   โ‰ค cle 7993  -cneg 8129   # cap 8538   / cdiv 8629  โ„•cn 8919  โ„•0cn0 9176  โ„คcz 9253  seqcseq 10445  โ†‘cexp 10519
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-seqfrec 10446  df-exp 10520
This theorem is referenced by:  expineg2  10529  expn1ap0  10530  expnegzap  10554  efexp  11690  pcexp  12309  ex-exp  14482
  Copyright terms: Public domain W3C validator