Theorem cxplogb 26668

Description: Identity law for the general logarithm. (Contributed by AV, 22-May-2020.)

Assertion

Ref	Expression
cxplogb	⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑋)) = 𝑋)

Proof of Theorem cxplogb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		logbval 26648	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵 logb 𝑋) = ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
2	1	oveq2d 7420	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑋)) = (𝐵↑𝑐((log‘𝑋) / (log‘𝐵))))
3		eldifi 4121	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → 𝐵 ∈ ℂ)
4	3	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝐵 ∈ ℂ)
5		eldif 3953	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ ¬ 𝐵 ∈ {0, 1}))
6		c0ex 11209	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ V
7	6	prid1 4761	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ {0, 1}
8		eleq1 2815	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 0 → (𝐵 ∈ {0, 1} ↔ 0 ∈ {0, 1}))
9	7, 8	mpbiri 258	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 0 → 𝐵 ∈ {0, 1})
10	9	necon3bi 2961	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝐵 ∈ {0, 1} → 𝐵 ≠ 0)
11	10	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ¬ 𝐵 ∈ {0, 1}) → 𝐵 ≠ 0)
12	5, 11	sylbi 216	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → 𝐵 ≠ 0)
13	12	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → 𝐵 ≠ 0)
14		eldif 3953	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑋 ∈ ℂ ∧ ¬ 𝑋 ∈ {0}))
15	6	snid 4659	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ {0}
16		eleq1 2815	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 = 0 → (𝑋 ∈ {0} ↔ 0 ∈ {0}))
17	15, 16	mpbiri 258	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 = 0 → 𝑋 ∈ {0})
18	17	necon3bi 2961	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑋 ∈ {0} → 𝑋 ≠ 0)
19	18	anim2i 616	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ ℂ ∧ ¬ 𝑋 ∈ {0}) → (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
20	14, 19	sylbi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) → (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
21		logcl 26452	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
22	20, 21	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
23	22	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
24	10	anim2i 616	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ¬ 𝐵 ∈ {0, 1}) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
25	5, 24	sylbi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
26		logcl 26452	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
27	25, 26	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
28	27	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
29		eldifpr 4655	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
30	29	biimpi 215	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
31	30	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
32		logccne0 26462	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1) → (log‘𝐵) ≠ 0)
33	31, 32	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (log‘𝐵) ≠ 0)
34	23, 28, 33	divcld 11991	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)) ∈ ℂ)
35	4, 13, 34	cxpefd 26596	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵↑𝑐((log‘𝑋) / (log‘𝐵))) = (exp‘(((log‘𝑋) / (log‘𝐵)) · (log‘𝐵))))
36		eldifsn 4785	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
37	36, 21	sylbi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
38	37	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
39	29, 32	sylbi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) → (log‘𝐵) ≠ 0)
40	39	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (log‘𝐵) ≠ 0)
41	38, 28, 40	divcan1d 11992	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (((log‘𝑋) / (log‘𝐵)) · (log‘𝐵)) = (log‘𝑋))
42	41	fveq2d 6888	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (exp‘(((log‘𝑋) / (log‘𝐵)) · (log‘𝐵))) = (exp‘(log‘𝑋)))
43		eflog 26460	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0) → (exp‘(log‘𝑋)) = 𝑋)
44	36, 43	sylbi 216	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) → (exp‘(log‘𝑋)) = 𝑋)
45	44	adantl 481	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (exp‘(log‘𝑋)) = 𝑋)
46	42, 45	eqtrd 2766	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (exp‘(((log‘𝑋) / (log‘𝐵)) · (log‘𝐵))) = 𝑋)
47	2, 35, 46	3eqtrd 2770	1 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑋)) = 𝑋)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2934   ∖ cdif 3940  {csn 4623  {cpr 4625  ‘cfv 6536  (class class class)co 7404  ℂcc 11107  0cc0 11109  1c1 11110   · cmul 11114   / cdiv 11872  expce 16008  logclog 26438  ↑_𝑐ccxp 26439   log_b clogb 26646

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8144  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-2o 8465  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-4 12278  df-5 12279  df-6 12280  df-7 12281  df-8 12282  df-9 12283  df-n0 12474  df-z 12560  df-dec 12679  df-uz 12824  df-q 12934  df-rp 12978  df-xneg 13095  df-xadd 13096  df-xmul 13097  df-ioo 13331  df-ioc 13332  df-ico 13333  df-icc 13334  df-fz 13488  df-fzo 13631  df-fl 13760  df-mod 13838  df-seq 13970  df-exp 14030  df-fac 14236  df-bc 14265  df-hash 14293  df-shft 15017  df-cj 15049  df-re 15050  df-im 15051  df-sqrt 15185  df-abs 15186  df-limsup 15418  df-clim 15435  df-rlim 15436  df-sum 15636  df-ef 16014  df-sin 16016  df-cos 16017  df-pi 16019  df-struct 17086  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17151  df-ress 17180  df-plusg 17216  df-mulr 17217  df-starv 17218  df-sca 17219  df-vsca 17220  df-ip 17221  df-tset 17222  df-ple 17223  df-ds 17225  df-unif 17226  df-hom 17227  df-cco 17228  df-rest 17374  df-topn 17375  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-topgen 17395  df-pt 17396  df-prds 17399  df-xrs 17454  df-qtop 17459  df-imas 17460  df-xps 17462  df-mre 17536  df-mrc 17537  df-acs 17539  df-mgm 18570  df-sgrp 18649  df-mnd 18665  df-submnd 18711  df-mulg 18993  df-cntz 19230  df-cmn 19699  df-psmet 21227  df-xmet 21228  df-met 21229  df-bl 21230  df-mopn 21231  df-fbas 21232  df-fg 21233  df-cnfld 21236  df-top 22746  df-topon 22763  df-topsp 22785  df-bases 22799  df-cld 22873  df-ntr 22874  df-cls 22875  df-nei 22952  df-lp 22990  df-perf 22991  df-cn 23081  df-cnp 23082  df-haus 23169  df-tx 23416  df-hmeo 23609  df-fil 23700  df-fm 23792  df-flim 23793  df-flf 23794  df-xms 24176  df-ms 24177  df-tms 24178  df-cncf 24748  df-limc 25745  df-dv 25746  df-log 26440  df-cxp 26441  df-logb 26647

This theorem is referenced by:  relogbcxpb  26669  logbgcd1irr  26676  sqrt2cxp2logb9e3  26681  aks4d1p1p4  41451  aks4d1p6  41461  fllogbd  47503  nnpw2blen  47523  dignn0ldlem  47545