MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  efexple Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem efexple 27234
Description: Convert a bound on a power to a bound on the exponent. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Mar-2014.)
Assertion
Ref Expression
efexple (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) โ‰ค ๐ต โ†” ๐‘ โ‰ค (โŒŠโ€˜((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)))))

Proof of Theorem efexple
StepHypRef Expression
1 simpl 481 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
2 0lt1 11774 . . . . . . . 8 0 < 1
3 0re 11254 . . . . . . . . 9 0 โˆˆ โ„
4 1re 11252 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„
5 lttr 11328 . . . . . . . . 9 ((0 โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„) โ†’ ((0 < 1 โˆง 1 < ๐ด) โ†’ 0 < ๐ด))
63, 4, 5mp3an12 1447 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ((0 < 1 โˆง 1 < ๐ด) โ†’ 0 < ๐ด))
72, 6mpani 694 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ (1 < ๐ด โ†’ 0 < ๐ด))
87imp 405 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โ†’ 0 < ๐ด)
91, 8elrpd 13053 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+)
1093ad2ant1 1130 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+)
11 simp2 1134 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
12 reexplog 26549 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (expโ€˜(๐‘ ยท (logโ€˜๐ด))))
1310, 11, 12syl2anc 582 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) = (expโ€˜(๐‘ ยท (logโ€˜๐ด))))
14 reeflog 26534 . . . . 5 (๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ต)) = ๐ต)
15143ad2ant3 1132 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ต)) = ๐ต)
1615eqcomd 2734 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ต = (expโ€˜(logโ€˜๐ต)))
1713, 16breq12d 5165 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) โ‰ค ๐ต โ†” (expโ€˜(๐‘ ยท (logโ€˜๐ด))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜๐ต))))
18 zre 12600 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
19183ad2ant2 1131 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
20 rplogcl 26558 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โ†’ (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„+)
21203ad2ant1 1130 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„+)
2221rpred 13056 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„)
2319, 22remulcld 11282 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„)
24 relogcl 26529 . . . 4 (๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ (logโ€˜๐ต) โˆˆ โ„)
25243ad2ant3 1132 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (logโ€˜๐ต) โˆˆ โ„)
26 efle 16102 . . 3 (((๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„ โˆง (logโ€˜๐ต) โˆˆ โ„) โ†’ ((๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โ‰ค (logโ€˜๐ต) โ†” (expโ€˜(๐‘ ยท (logโ€˜๐ด))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜๐ต))))
2723, 25, 26syl2anc 582 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โ‰ค (logโ€˜๐ต) โ†” (expโ€˜(๐‘ ยท (logโ€˜๐ด))) โ‰ค (expโ€˜(logโ€˜๐ต))))
2819, 25, 21lemuldivd 13105 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โ‰ค (logโ€˜๐ต) โ†” ๐‘ โ‰ค ((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด))))
2925, 21rerpdivcld 13087 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„)
30 flge 13810 . . . 4 ((((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ โ‰ค ((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)) โ†” ๐‘ โ‰ค (โŒŠโ€˜((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)))))
3129, 11, 30syl2anc 582 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ โ‰ค ((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)) โ†” ๐‘ โ‰ค (โŒŠโ€˜((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)))))
3228, 31bitrd 278 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ ยท (logโ€˜๐ด)) โ‰ค (logโ€˜๐ต) โ†” ๐‘ โ‰ค (โŒŠโ€˜((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)))))
3317, 27, 323bitr2d 306 1 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 < ๐ด) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) โ‰ค ๐ต โ†” ๐‘ โ‰ค (โŒŠโ€˜((logโ€˜๐ต) / (logโ€˜๐ด)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   class class class wbr 5152  โ€˜cfv 6553  (class class class)co 7426  โ„cr 11145  0cc0 11146  1c1 11147   ยท cmul 11151   < clt 11286   โ‰ค cle 11287   / cdiv 11909  โ„คcz 12596  โ„+crp 13014  โŒŠcfl 13795  โ†‘cexp 14066  expce 16045  logclog 26508
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 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-inf2 9672  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224  ax-addf 11225
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-int 4954  df-iun 5002  df-iin 5003  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-isom 6562  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7691  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8172  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-1o 8493  df-2o 8494  df-er 8731  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8923  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-fin 8974  df-fsupp 9394  df-fi 9442  df-sup 9473  df-inf 9474  df-oi 9541  df-card 9970  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-6 12317  df-7 12318  df-8 12319  df-9 12320  df-n0 12511  df-z 12597  df-dec 12716  df-uz 12861  df-q 12971  df-rp 13015  df-xneg 13132  df-xadd 13133  df-xmul 13134  df-ioo 13368  df-ioc 13369  df-ico 13370  df-icc 13371  df-fz 13525  df-fzo 13668  df-fl 13797  df-mod 13875  df-seq 14007  df-exp 14067  df-fac 14273  df-bc 14302  df-hash 14330  df-shft 15054  df-cj 15086  df-re 15087  df-im 15088  df-sqrt 15222  df-abs 15223  df-limsup 15455  df-clim 15472  df-rlim 15473  df-sum 15673  df-ef 16051  df-sin 16053  df-cos 16054  df-pi 16056  df-struct 17123  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17188  df-ress 17217  df-plusg 17253  df-mulr 17254  df-starv 17255  df-sca 17256  df-vsca 17257  df-ip 17258  df-tset 17259  df-ple 17260  df-ds 17262  df-unif 17263  df-hom 17264  df-cco 17265  df-rest 17411  df-topn 17412  df-0g 17430  df-gsum 17431  df-topgen 17432  df-pt 17433  df-prds 17436  df-xrs 17491  df-qtop 17496  df-imas 17497  df-xps 17499  df-mre 17573  df-mrc 17574  df-acs 17576  df-mgm 18607  df-sgrp 18686  df-mnd 18702  df-submnd 18748  df-mulg 19031  df-cntz 19275  df-cmn 19744  df-psmet 21278  df-xmet 21279  df-met 21280  df-bl 21281  df-mopn 21282  df-fbas 21283  df-fg 21284  df-cnfld 21287  df-top 22816  df-topon 22833  df-topsp 22855  df-bases 22869  df-cld 22943  df-ntr 22944  df-cls 22945  df-nei 23022  df-lp 23060  df-perf 23061  df-cn 23151  df-cnp 23152  df-haus 23239  df-tx 23486  df-hmeo 23679  df-fil 23770  df-fm 23862  df-flim 23863  df-flf 23864  df-xms 24246  df-ms 24247  df-tms 24248  df-cncf 24818  df-limc 25815  df-dv 25816  df-log 26510
This theorem is referenced by:  bposlem1  27237  lighneallem2  46975
  Copyright terms: Public domain W3C validator