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

Theorem mulexpzap 10559
Description: Integer exponentiation of a product. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Jun-2020.)
Assertion
Ref Expression
mulexpzap (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))

Proof of Theorem mulexpzap
StepHypRef Expression
1 elznn0nn 9266 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†” (๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆจ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)))
2 simpl 109 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
3 simpl 109 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
42, 3anim12i 338 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โ†’ (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚))
5 mulexp 10558 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
653expa 1203 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
74, 6sylan 283 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
8 simplll 533 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
9 simplrl 535 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
108, 9mulcld 7977 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
11 simpllr 534 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐ด # 0)
12 simplrr 536 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐ต # 0)
138, 9, 11, 12mulap0d 8614 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) # 0)
14 recn 7943 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
1514ad2antrl 490 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
16 nnnn0 9182 . . . . . . 7 (-๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ -๐‘ โˆˆ โ„•0)
1716ad2antll 491 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ -๐‘ โˆˆ โ„•0)
18 expineg2 10528 . . . . . 6 ((((๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ด ยท ๐ต) # 0) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0)) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)))
1910, 13, 15, 17, 18syl22anc 1239 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)))
20 expineg2 10528 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘-๐‘)))
218, 11, 15, 17, 20syl22anc 1239 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (1 / (๐ดโ†‘-๐‘)))
22 expineg2 10528 . . . . . . . 8 (((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0)) โ†’ (๐ตโ†‘๐‘) = (1 / (๐ตโ†‘-๐‘)))
239, 12, 15, 17, 22syl22anc 1239 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ตโ†‘๐‘) = (1 / (๐ตโ†‘-๐‘)))
2421, 23oveq12d 5892 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)) = ((1 / (๐ดโ†‘-๐‘)) ยท (1 / (๐ตโ†‘-๐‘))))
25 mulexp 10558 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘) = ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘)))
268, 9, 17, 25syl3anc 1238 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘) = ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘)))
2726oveq2d 5890 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)) = (1 / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))))
28 1t1e1 9070 . . . . . . . . 9 (1 ยท 1) = 1
2928oveq1i 5884 . . . . . . . 8 ((1 ยท 1) / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))) = (1 / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘)))
3027, 29eqtr4di 2228 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)) = ((1 ยท 1) / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))))
31 expcl 10537 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚)
328, 17, 31syl2anc 411 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚)
33 nnz 9271 . . . . . . . . . 10 (-๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ -๐‘ โˆˆ โ„ค)
3433ad2antll 491 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ -๐‘ โˆˆ โ„ค)
35 expap0i 10551 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0 โˆง -๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) # 0)
368, 11, 34, 35syl3anc 1238 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ดโ†‘-๐‘) # 0)
37 expcl 10537 . . . . . . . . 9 ((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ตโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚)
389, 17, 37syl2anc 411 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ตโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚)
39 expap0i 10551 . . . . . . . . 9 ((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0 โˆง -๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ตโ†‘-๐‘) # 0)
409, 12, 34, 39syl3anc 1238 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (๐ตโ†‘-๐‘) # 0)
41 ax-1cn 7903 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„‚
42 divmuldivap 8668 . . . . . . . . 9 (((1 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โˆง (((๐ดโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ดโ†‘-๐‘) # 0) โˆง ((๐ตโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ตโ†‘-๐‘) # 0))) โ†’ ((1 / (๐ดโ†‘-๐‘)) ยท (1 / (๐ตโ†‘-๐‘))) = ((1 ยท 1) / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))))
4341, 41, 42mpanl12 436 . . . . . . . 8 ((((๐ดโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ดโ†‘-๐‘) # 0) โˆง ((๐ตโ†‘-๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ตโ†‘-๐‘) # 0)) โ†’ ((1 / (๐ดโ†‘-๐‘)) ยท (1 / (๐ตโ†‘-๐‘))) = ((1 ยท 1) / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))))
4432, 36, 38, 40, 43syl22anc 1239 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((1 / (๐ดโ†‘-๐‘)) ยท (1 / (๐ตโ†‘-๐‘))) = ((1 ยท 1) / ((๐ดโ†‘-๐‘) ยท (๐ตโ†‘-๐‘))))
4530, 44eqtr4d 2213 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)) = ((1 / (๐ดโ†‘-๐‘)) ยท (1 / (๐ตโ†‘-๐‘))))
4624, 45eqtr4d 2213 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)) = (1 / ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘-๐‘)))
4719, 46eqtr4d 2213 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•)) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
487, 47jaodan 797 . . 3 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆจ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง -๐‘ โˆˆ โ„•))) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
491, 48sylan2b 287 . 2 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0)) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
50493impa 1194 1 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด # 0) โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต # 0) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ด ยท ๐ต)โ†‘๐‘) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท (๐ตโ†‘๐‘)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โˆจ wo 708   โˆง w3a 978   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148   class class class wbr 4003  (class class class)co 5874  โ„‚cc 7808  โ„cr 7809  0cc0 7810  1c1 7811   ยท cmul 7815  -cneg 8128   # cap 8537   / cdiv 8628  โ„•cn 8918  โ„•0cn0 9175  โ„คcz 9252  โ†‘cexp 10518
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 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928
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 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-frec 6391  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-reap 8531  df-ap 8538  df-div 8629  df-inn 8919  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528  df-seqfrec 10445  df-exp 10519
This theorem is referenced by:  exprecap  10560
  Copyright terms: Public domain W3C validator