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

Theorem rprelogbdiv 15499
Description: The logarithm of the quotient of two positive real numbers is the difference of logarithms. Property 3 of [Cohen4] p. 361. (Contributed by AV, 29-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
rprelogbdiv (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 / 𝐶)) = ((𝐵 logb 𝐴) − (𝐵 logb 𝐶)))

Proof of Theorem rprelogbdiv
StepHypRef Expression
1 neg1rr 9157 . . 3 -1 ∈ ℝ
2 rprelogbmulexp 15498 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+ ∧ -1 ∈ ℝ)) → (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶𝑐-1))) = ((𝐵 logb 𝐴) + (-1 · (𝐵 logb 𝐶))))
31, 2mp3anr3 1349 . 2 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶𝑐-1))) = ((𝐵 logb 𝐴) + (-1 · (𝐵 logb 𝐶))))
4 rpcn 9799 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ+𝐴 ∈ ℂ)
54adantr 276 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐴 ∈ ℂ)
6 rpcn 9799 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℂ)
76adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℂ)
8 rpap0 9807 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+𝐶 # 0)
98adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐶 # 0)
105, 7, 9divrecapd 8881 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (1 / 𝐶)))
11 ax-1cn 8033 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
12 rpcxpneg 15449 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐶𝑐-1) = (1 / (𝐶𝑐1)))
1311, 12mpan2 425 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶𝑐-1) = (1 / (𝐶𝑐1)))
14 rpcxp1 15441 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶𝑐1) = 𝐶)
1514oveq2d 5972 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+ → (1 / (𝐶𝑐1)) = (1 / 𝐶))
1613, 15eqtrd 2239 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶𝑐-1) = (1 / 𝐶))
1716adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐶𝑐-1) = (1 / 𝐶))
1817oveq2d 5972 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 · (𝐶𝑐-1)) = (𝐴 · (1 / 𝐶)))
1910, 18eqtr4d 2242 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (𝐶𝑐-1)))
2019adantl 277 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (𝐶𝑐-1)))
2120oveq2d 5972 . 2 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 / 𝐶)) = (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶𝑐-1))))
22 simpll 527 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
23 simplr 528 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐵 # 1)
24 simprr 531 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐶 ∈ ℝ+)
25 rplogbcl 15488 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1 ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ)
2622, 23, 24, 25syl3anc 1250 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ)
27 recn 8073 . . . 4 ((𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ)
28 mulm1 8487 . . . . 5 ((𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ → (-1 · (𝐵 logb 𝐶)) = -(𝐵 logb 𝐶))
2928oveq2d 5972 . . . 4 ((𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ → ((𝐵 logb 𝐴) + (-1 · (𝐵 logb 𝐶))) = ((𝐵 logb 𝐴) + -(𝐵 logb 𝐶)))
3026, 27, 293syl 17 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → ((𝐵 logb 𝐴) + (-1 · (𝐵 logb 𝐶))) = ((𝐵 logb 𝐴) + -(𝐵 logb 𝐶)))
31 simprl 529 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
32 rplogbcl 15488 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1 ∧ 𝐴 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℝ)
3322, 23, 31, 32syl3anc 1250 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℝ)
3433recnd 8116 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℂ)
3526recnd 8116 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ)
3634, 35negsubd 8404 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → ((𝐵 logb 𝐴) + -(𝐵 logb 𝐶)) = ((𝐵 logb 𝐴) − (𝐵 logb 𝐶)))
3730, 36eqtr2d 2240 . 2 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → ((𝐵 logb 𝐴) − (𝐵 logb 𝐶)) = ((𝐵 logb 𝐴) + (-1 · (𝐵 logb 𝐶))))
383, 21, 373eqtr4d 2249 1 (((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 / 𝐶)) = ((𝐵 logb 𝐴) − (𝐵 logb 𝐶)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104   = wceq 1373  wcel 2177   class class class wbr 4050  (class class class)co 5956  cc 7938  cr 7939  0cc0 7940  1c1 7941   + caddc 7943   · cmul 7945  cmin 8258  -cneg 8259   # cap 8669   / cdiv 8760  +crp 9790  𝑐ccxp 15399   logb clogb 15485
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 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-coll 4166  ax-sep 4169  ax-nul 4177  ax-pow 4225  ax-pr 4260  ax-un 4487  ax-setind 4592  ax-iinf 4643  ax-cnex 8031  ax-resscn 8032  ax-1cn 8033  ax-1re 8034  ax-icn 8035  ax-addcl 8036  ax-addrcl 8037  ax-mulcl 8038  ax-mulrcl 8039  ax-addcom 8040  ax-mulcom 8041  ax-addass 8042  ax-mulass 8043  ax-distr 8044  ax-i2m1 8045  ax-0lt1 8046  ax-1rid 8047  ax-0id 8048  ax-rnegex 8049  ax-precex 8050  ax-cnre 8051  ax-pre-ltirr 8052  ax-pre-ltwlin 8053  ax-pre-lttrn 8054  ax-pre-apti 8055  ax-pre-ltadd 8056  ax-pre-mulgt0 8057  ax-pre-mulext 8058  ax-arch 8059  ax-caucvg 8060  ax-pre-suploc 8061  ax-addf 8062  ax-mulf 8063
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 833  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-nel 2473  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3003  df-csb 3098  df-dif 3172  df-un 3174  df-in 3176  df-ss 3183  df-nul 3465  df-if 3576  df-pw 3622  df-sn 3643  df-pr 3644  df-op 3646  df-uni 3856  df-int 3891  df-iun 3934  df-disj 4027  df-br 4051  df-opab 4113  df-mpt 4114  df-tr 4150  df-id 4347  df-po 4350  df-iso 4351  df-iord 4420  df-on 4422  df-ilim 4423  df-suc 4425  df-iom 4646  df-xp 4688  df-rel 4689  df-cnv 4690  df-co 4691  df-dm 4692  df-rn 4693  df-res 4694  df-ima 4695  df-iota 5240  df-fun 5281  df-fn 5282  df-f 5283  df-f1 5284  df-fo 5285  df-f1o 5286  df-fv 5287  df-isom 5288  df-riota 5911  df-ov 5959  df-oprab 5960  df-mpo 5961  df-of 6170  df-1st 6238  df-2nd 6239  df-recs 6403  df-irdg 6468  df-frec 6489  df-1o 6514  df-oadd 6518  df-er 6632  df-map 6749  df-pm 6750  df-en 6840  df-dom 6841  df-fin 6842  df-sup 7100  df-inf 7101  df-pnf 8124  df-mnf 8125  df-xr 8126  df-ltxr 8127  df-le 8128  df-sub 8260  df-neg 8261  df-reap 8663  df-ap 8670  df-div 8761  df-inn 9052  df-2 9110  df-3 9111  df-4 9112  df-n0 9311  df-z 9388  df-uz 9664  df-q 9756  df-rp 9791  df-xneg 9909  df-xadd 9910  df-ioo 10029  df-ico 10031  df-icc 10032  df-fz 10146  df-fzo 10280  df-seqfrec 10610  df-exp 10701  df-fac 10888  df-bc 10910  df-ihash 10938  df-shft 11196  df-cj 11223  df-re 11224  df-im 11225  df-rsqrt 11379  df-abs 11380  df-clim 11660  df-sumdc 11735  df-ef 12029  df-e 12030  df-rest 13143  df-topgen 13162  df-psmet 14375  df-xmet 14376  df-met 14377  df-bl 14378  df-mopn 14379  df-top 14540  df-topon 14553  df-bases 14585  df-ntr 14638  df-cn 14730  df-cnp 14731  df-tx 14795  df-cncf 15113  df-limced 15198  df-dvap 15199  df-relog 15400  df-rpcxp 15401  df-logb 15486
This theorem is referenced by:  logbrec  15502
  Copyright terms: Public domain W3C validator