Proof of Theorem dignn0ldlem
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | nnre 12273 |
. . . 4
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) |
| 2 | 1 | 3ad2ant2 1135 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ) |
| 3 | | eluzelre 12889 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℝ) |
| 4 | 3 | 3ad2ant1 1134 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ) |
| 5 | | eluz2nn 12924 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℕ) |
| 6 | | nnnn0 12533 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈
ℕ0) |
| 7 | 6 | nn0ge0d 12590 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 0 ≤
𝐵) |
| 8 | 5, 7 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 0 ≤ 𝐵) |
| 9 | 8 | 3ad2ant1 1134 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ 𝐵) |
| 10 | | nnrp 13046 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ+) |
| 11 | | relogbzcl 26817 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝑁) ∈
ℝ) |
| 12 | 10, 11 | sylan2 593 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) |
| 13 | 12 | 3adant3 1133 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) |
| 14 | 4, 9, 13 | recxpcld 26765 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) ∈ ℝ) |
| 15 | | eluzelre 12889 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℝ) |
| 16 | 15 | 3ad2ant3 1136 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℝ) |
| 17 | 4, 9, 16 | recxpcld 26765 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝑐𝐾) ∈ ℝ) |
| 18 | 1 | leidd 11829 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≤ 𝑁) |
| 19 | 18 | adantl 481 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≤ 𝑁) |
| 20 | | eluz2cnn0n1 48428 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0,
1})) |
| 21 | | nncn 12274 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℂ) |
| 22 | | nnne0 12300 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0) |
| 23 | | eldifsn 4786 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0})
↔ (𝑁 ∈ ℂ
∧ 𝑁 ≠
0)) |
| 24 | 21, 22, 23 | sylanbrc 583 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (ℂ ∖
{0})) |
| 25 | | cxplogb 26829 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1})
∧ 𝑁 ∈ (ℂ
∖ {0})) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) = 𝑁) |
| 26 | 20, 24, 25 | syl2an 596 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) = 𝑁) |
| 27 | 19, 26 | breqtrrd 5171 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≤ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁))) |
| 28 | 27 | 3adant3 1133 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ≤ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁))) |
| 29 | | eluz2 12884 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) ↔ (((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧
𝐾 ∈ ℤ ∧
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾)) |
| 30 | 12 | adantl 481 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) |
| 31 | | flltp1 13840 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ → (𝐵 logb 𝑁) < ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) |
| 32 | 30, 31 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐵 logb 𝑁) < ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) |
| 33 | | zre 12617 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢
(((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ → ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℝ) |
| 34 | 33 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℝ) |
| 35 | 34 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) →
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℝ) |
| 36 | | zre 12617 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈
ℝ) |
| 37 | 36 | adantl 481 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → 𝐾
∈ ℝ) |
| 38 | 37 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐾 ∈ ℝ) |
| 39 | | ltletr 11353 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℝ ∧ 𝐾
∈ ℝ) → (((𝐵
logb 𝑁) <
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∧ ((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
| 40 | 30, 35, 38, 39 | syl3anc 1373 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → (((𝐵 logb 𝑁) < ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∧
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
| 41 | 32, 40 | mpand 695 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) →
(((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾 → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
| 42 | 41 | ex 412 |
. . . . . . . . 9
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → ((𝐵
∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) →
(((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾 → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾))) |
| 43 | 42 | com23 86 |
. . . . . . . 8
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → (((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ≤ 𝐾 → ((𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈ ℕ)
→ (𝐵 logb
𝑁) < 𝐾))) |
| 44 | 43 | 3impia 1118 |
. . . . . . 7
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ ∧ ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ≤ 𝐾) → ((𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈ ℕ)
→ (𝐵 logb
𝑁) < 𝐾)) |
| 45 | 44 | com12 32 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) →
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ ∧ ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ≤ 𝐾) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
| 46 | 29, 45 | biimtrid 242 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
| 47 | 46 | 3impia 1118 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾) |
| 48 | | eluz2gt1 12962 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 1 < 𝐵) |
| 49 | 3, 48 | jca 511 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)) |
| 50 | 49 | 3ad2ant1 1134 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)) |
| 51 | | cxplt 26736 |
. . . . 5
⊢ (((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 <
𝐵) ∧ ((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ)) → ((𝐵 logb 𝑁) < 𝐾 ↔ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) < (𝐵↑𝑐𝐾))) |
| 52 | 50, 13, 16, 51 | syl12anc 837 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((𝐵 logb 𝑁) < 𝐾 ↔ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) < (𝐵↑𝑐𝐾))) |
| 53 | 47, 52 | mpbid 232 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) < (𝐵↑𝑐𝐾)) |
| 54 | 2, 14, 17, 28, 53 | lelttrd 11419 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾)) |
| 55 | | eluzelcn 12890 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℂ) |
| 56 | 55 | 3ad2ant1 1134 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℂ) |
| 57 | | eluz2n0 12930 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ≠ 0) |
| 58 | 57 | 3ad2ant1 1134 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ≠ 0) |
| 59 | | eluzelz 12888 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℤ) |
| 60 | 59 | 3ad2ant3 1136 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℤ) |
| 61 | | cxpexpz 26709 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐵↑𝑐𝐾) = (𝐵↑𝐾)) |
| 62 | 61 | breq2d 5155 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾) ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
| 63 | 56, 58, 60, 62 | syl3anc 1373 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾) ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
| 64 | 54, 63 | mpbid 232 |
1
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝐾)) |