Proof of Theorem dignn0ldlem
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | nnre 11980 |
. . . 4
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) |
2 | 1 | 3ad2ant2 1133 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ) |
3 | | eluzelre 12593 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℝ) |
4 | 3 | 3ad2ant1 1132 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ) |
5 | | eluz2nn 12624 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℕ) |
6 | | nnnn0 12240 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈
ℕ0) |
7 | 6 | nn0ge0d 12296 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 0 ≤
𝐵) |
8 | 5, 7 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 0 ≤ 𝐵) |
9 | 8 | 3ad2ant1 1132 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ 𝐵) |
10 | | nnrp 12741 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ+) |
11 | | relogbzcl 25924 |
. . . . . 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 1131 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) |
14 | 4, 9, 13 | recxpcld 25878 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁)) ∈ ℝ) |
15 | | eluzelre 12593 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℝ) |
16 | 15 | 3ad2ant3 1134 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℝ) |
17 | 4, 9, 16 | recxpcld 25878 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝑐𝐾) ∈ ℝ) |
18 | 1 | leidd 11541 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≤ 𝑁) |
19 | 18 | adantl 482 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≤ 𝑁) |
20 | | eluz2cnn0n1 45852 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0,
1})) |
21 | | nncn 11981 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℂ) |
22 | | nnne0 12007 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0) |
23 | | eldifsn 4720 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ (ℂ ∖ {0})
↔ (𝑁 ∈ ℂ
∧ 𝑁 ≠
0)) |
24 | 21, 22, 23 | sylanbrc 583 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (ℂ ∖
{0})) |
25 | | cxplogb 25936 |
. . . . . 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 5102 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≤ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁))) |
28 | 27 | 3adant3 1131 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ≤ (𝐵↑𝑐(𝐵 logb 𝑁))) |
29 | | eluz2 12588 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) ↔ (((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧
𝐾 ∈ ℤ ∧
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
≤ 𝐾)) |
30 | 12 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) |
31 | | flltp1 13520 |
. . . . . . . . . . . 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 12323 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢
(((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ → ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℝ) |
34 | 33 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℝ) |
35 | 34 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) →
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℝ) |
36 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈
ℝ) |
37 | 36 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℤ ∧ 𝐾
∈ ℤ) → 𝐾
∈ ℝ) |
38 | 37 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(((((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐾 ∈ ℝ) |
39 | | ltletr 11067 |
. . . . . . . . . . . 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 1370 |
. . . . . . . . . . 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 692 |
. . . . . . . . . 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 413 |
. . . . . . . . 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 1116 |
. . . . . . 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 | syl5bi 241 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾)) |
47 | 46 | 3impia 1116 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 logb 𝑁) < 𝐾) |
48 | | eluz2gt1 12660 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 1 < 𝐵) |
49 | 3, 48 | jca 512 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)) |
50 | 49 | 3ad2ant1 1132 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)) |
51 | | cxplt 25849 |
. . . . 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 834 |
. . . 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 231 |
. . 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 11133 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾)) |
55 | | eluzelcn 12594 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℂ) |
56 | 55 | 3ad2ant1 1132 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℂ) |
57 | | eluz2n0 12628 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ≠ 0) |
58 | 57 | 3ad2ant1 1132 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ≠ 0) |
59 | | eluzelz 12592 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℤ) |
60 | 59 | 3ad2ant3 1134 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℤ) |
61 | | cxpexpz 25822 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐵↑𝑐𝐾) = (𝐵↑𝐾)) |
62 | 61 | breq2d 5086 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾) ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
63 | 56, 58, 60, 62 | syl3anc 1370 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 < (𝐵↑𝑐𝐾) ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
64 | 54, 63 | mpbid 231 |
1
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝐾)) |