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

Theorem rprelogbdiv 16205
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 9420 . . 3 -1 ∈ ℝ
2 rprelogbmulexp 16204 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+ ∧ -1 ∈ ℝ)) → (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1))) = ((𝐵 logb 𝐴) + ( -1 · (𝐵 logb 𝐶))))
31, 2mp3anr3 1377 . 2 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1))) = ((𝐵 logb 𝐴) + ( -1 · (𝐵 logb 𝐶))))
4 rpcn 10081 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ+ → 𝐴 ∈ ℂ)
54adantr 276 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐴 ∈ ℂ)
6 rpcn 10081 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → 𝐶 ∈ ℂ)
76adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐶 ∈ ℂ)
8 rpap0 10089 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → 𝐶 # 0)
98adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → 𝐶 # 0)
105, 7, 9divrecapd 9132 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (1 / 𝐶)))
11 ax-1cn 8279 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
12 rpcxpneg 16152 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ ℝ+ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐶↑𝑐 -1) = (1 / (𝐶↑𝑐1)))
1311, 12mpan2 429 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶↑𝑐 -1) = (1 / (𝐶↑𝑐1)))
14 rpcxp1 16144 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶↑𝑐1) = 𝐶)
1514oveq2d 6104 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ ℝ+ → (1 / (𝐶↑𝑐1)) = (1 / 𝐶))
1613, 15eqtrd 2271 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℝ+ → (𝐶↑𝑐 -1) = (1 / 𝐶))
1716adantl 277 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐶↑𝑐 -1) = (1 / 𝐶))
1817oveq2d 6104 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1)) = (𝐴 · (1 / 𝐶)))
1910, 18eqtr4d 2274 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1)))
2019adantl 277 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐴 / 𝐶) = (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1)))
2120oveq2d 6104 . 2 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb (𝐴 / 𝐶)) = (𝐵 logb (𝐴 · (𝐶↑𝑐 -1))))
22 simpll 531 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
23 simplr 533 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐵 # 1)
24 simprr 537 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐶 ∈ ℝ+)
25 rplogbcl 16194 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1 ∧ 𝐶 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ)
2622, 23, 24, 25syl3anc 1278 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ)
27 recn 8319 . . . 4 ((𝐵 logb 𝐶) ∈ ℝ → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ)
28 mulm1 8735 . . . . 5 ((𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ → ( -1 · (𝐵 logb 𝐶)) = -(𝐵 logb 𝐶))
2928oveq2d 6104 . . . 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 535 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
32 rplogbcl 16194 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1 ∧ 𝐴 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℝ)
3322, 23, 31, 32syl3anc 1278 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℝ)
3433recnd 8361 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐴) ∈ ℂ)
3526recnd 8361 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → (𝐵 logb 𝐶) ∈ ℂ)
3634, 35negsubd 8651 . . 3 (((𝐵 ∈ ℝ+ ∧ 𝐵 # 1) ∧ (𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐶 ∈ ℝ+)) → ((𝐵 logb 𝐴) + -(𝐵 logb 𝐶)) = ((𝐵 logb 𝐴) − (𝐵 logb 𝐶)))
3730, 36eqtr2d 2272 . 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 2281 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
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   class class class wbr 4131  (class class class)co 6088  ℂcc 8184  ℝcr 8185  0cc0 8186  1c1 8187   + caddc 8189   · cmul 8191   − cmin 8505   -cneg 8506   # cap 8918   / cdiv 9011  ℝ+crp 10072  ↑𝑐ccxp 16098   logb clogb 16191
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306  ax-pre-suploc 8307  ax-addf 8308  ax-mulf 8309
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-disj 4107  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-of 6305  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-oadd 6695  df-er 6811  df-map 6928  df-pm 6929  df-en 7028  df-dom 7029  df-fin 7030  df-sup 7331  df-inf 7332  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-z 9657  df-uz 9939  df-q 10037  df-rp 10073  df-xneg 10192  df-xadd 10193  df-ioo 10312  df-ico 10314  df-icc 10315  df-fz 10430  df-fzo 10568  df-seqfrec 10907  df-exp 10998  df-fac 11187  df-bc 11209  df-ihash 11238  df-shft 11603  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-clim 12071  df-sumdc 12146  df-ef 12441  df-e 12442  df-rest 13655  df-topgen 13674  df-psmet 14990  df-xmet 14991  df-met 14992  df-bl 14993  df-mopn 14994  df-top 15236  df-topon 15249  df-bases 15281  df-ntr 15334  df-cn 15426  df-cnp 15427  df-tx 15491  df-cncf 15809  df-limced 15894  df-dvap 15895  df-relog 16099  df-rpcxp 16100  df-logb 16192
This theorem is used by:  logbrec  16208
  Copyright terms: Public domain W3C validator