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

Theorem expmordi 14134
Description: Base ordering relationship for exponentiation of nonnegative reals to a fixed positive integer power. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Oct-2014.)
Assertion
Ref Expression
expmordi (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))

Proof of Theorem expmordi
Dummy variables ๐‘Ž ๐‘ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = 1 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) = (๐ดโ†‘1))
2 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = 1 โ†’ (๐ตโ†‘๐‘Ž) = (๐ตโ†‘1))
31, 2breq12d 5161 . . . . 5 (๐‘Ž = 1 โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž) โ†” (๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1)))
43imbi2d 340 . . . 4 (๐‘Ž = 1 โ†’ ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž)) โ†” (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1))))
5 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) = (๐ดโ†‘๐‘))
6 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ (๐ตโ†‘๐‘Ž) = (๐ตโ†‘๐‘))
75, 6breq12d 5161 . . . . 5 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž) โ†” (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)))
87imbi2d 340 . . . 4 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž)) โ†” (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))))
9 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = (๐‘ + 1) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) = (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)))
10 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = (๐‘ + 1) โ†’ (๐ตโ†‘๐‘Ž) = (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)))
119, 10breq12d 5161 . . . . 5 (๐‘Ž = (๐‘ + 1) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž) โ†” (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) < (๐ตโ†‘(๐‘ + 1))))
1211imbi2d 340 . . . 4 (๐‘Ž = (๐‘ + 1) โ†’ ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž)) โ†” (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) < (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)))))
13 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) = (๐ดโ†‘๐‘))
14 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ (๐ตโ†‘๐‘Ž) = (๐ตโ†‘๐‘))
1513, 14breq12d 5161 . . . . 5 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž) โ†” (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)))
1615imbi2d 340 . . . 4 (๐‘Ž = ๐‘ โ†’ ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘Ž) < (๐ตโ†‘๐‘Ž)) โ†” (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))))
17 recn 11202 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
18 recn 11202 . . . . . . 7 (๐ต โˆˆ โ„ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
19 exp1 14035 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘1) = ๐ด)
20 exp1 14035 . . . . . . . 8 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ตโ†‘1) = ๐ต)
2119, 20breqan12d 5164 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1) โ†” ๐ด < ๐ต))
2217, 18, 21syl2an 596 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โ†’ ((๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1) โ†” ๐ด < ๐ต))
2322biimpar 478 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง ๐ด < ๐ต) โ†’ (๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1))
2423adantrl 714 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘1) < (๐ตโ†‘1))
25 simp2ll 1240 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
26 nnnn0 12481 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
27263ad2ant1 1133 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
2825, 27reexpcld 14130 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) โˆˆ โ„)
29 simp2lr 1241 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
3029, 27reexpcld 14130 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ตโ†‘๐‘) โˆˆ โ„)
3128, 30jca 512 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) โˆˆ โ„ โˆง (๐ตโ†‘๐‘) โˆˆ โ„))
32 simp2rl 1242 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค ๐ด)
3325, 27, 32expge0d 14131 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค (๐ดโ†‘๐‘))
34 simp3 1138 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))
3533, 34jca 512 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (0 โ‰ค (๐ดโ†‘๐‘) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)))
36 simp2l 1199 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„))
37 simp2r 1200 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต))
38 ltmul12a 12072 . . . . . . . 8 (((((๐ดโ†‘๐‘) โˆˆ โ„ โˆง (๐ตโ†‘๐‘) โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค (๐ดโ†‘๐‘) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))) โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต))) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) ยท ๐ด) < ((๐ตโ†‘๐‘) ยท ๐ต))
3931, 35, 36, 37, 38syl22anc 837 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) ยท ๐ด) < ((๐ตโ†‘๐‘) ยท ๐ต))
4025recnd 11244 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
4140, 27expp1d 14114 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) = ((๐ดโ†‘๐‘) ยท ๐ด))
4229recnd 11244 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
4342, 27expp1d 14114 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)) = ((๐ตโ†‘๐‘) ยท ๐ต))
4439, 41, 433brtr4d 5180 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) < (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)))
45443exp 1119 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) < (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)))))
4645a2d 29 . . . 4 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)) โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ + 1)) < (๐ตโ†‘(๐‘ + 1)))))
474, 8, 12, 16, 24, 46nnind 12232 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘)))
4847impcom 408 . 2 ((((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต)) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))
49483impa 1110 1 (((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด < ๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘) < (๐ตโ†‘๐‘))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   class class class wbr 5148  (class class class)co 7411  โ„‚cc 11110  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   ยท cmul 11117   < clt 11250   โ‰ค cle 11251  โ„•cn 12214  โ„•0cn0 12474  โ†‘cexp 14029
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-nn 12215  df-n0 12475  df-z 12561  df-uz 12825  df-seq 13969  df-exp 14030
This theorem is referenced by:  rpexpmord  14135
  Copyright terms: Public domain W3C validator