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

Theorem expnass 13564
 Description: A counterexample showing that exponentiation is not associative. (Contributed by Stefan Allan and Gérard Lang, 21-Sep-2010.)
Assertion
Ref Expression
expnass ((3↑3)↑3) < (3↑(3↑3))

Proof of Theorem expnass
StepHypRef Expression
1 3cn 11712 . . 3 3 ∈ ℂ
2 3nn0 11909 . . 3 3 ∈ ℕ0
3 expmul 13468 . . 3 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0 ∧ 3 ∈ ℕ0) → (3↑(3 · 3)) = ((3↑3)↑3))
41, 2, 2, 3mp3an 1457 . 2 (3↑(3 · 3)) = ((3↑3)↑3)
5 3re 11711 . . 3 3 ∈ ℝ
62, 2nn0mulcli 11929 . . . 4 (3 · 3) ∈ ℕ0
76nn0zi 12001 . . 3 (3 · 3) ∈ ℤ
82, 2nn0expcli 13449 . . . 4 (3↑3) ∈ ℕ0
98nn0zi 12001 . . 3 (3↑3) ∈ ℤ
10 1lt3 11804 . . . 4 1 < 3
111sqvali 13537 . . . . 5 (3↑2) = (3 · 3)
12 2z 12008 . . . . . 6 2 ∈ ℤ
13 3z 12009 . . . . . 6 3 ∈ ℤ
14 2lt3 11803 . . . . . . 7 2 < 3
15 ltexp2a 13524 . . . . . . 7 (((3 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ) ∧ (1 < 3 ∧ 2 < 3)) → (3↑2) < (3↑3))
1610, 14, 15mpanr12 703 . . . . . 6 ((3 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ) → (3↑2) < (3↑3))
175, 12, 13, 16mp3an 1457 . . . . 5 (3↑2) < (3↑3)
1811, 17eqbrtrri 5081 . . . 4 (3 · 3) < (3↑3)
19 ltexp2a 13524 . . . 4 (((3 ∈ ℝ ∧ (3 · 3) ∈ ℤ ∧ (3↑3) ∈ ℤ) ∧ (1 < 3 ∧ (3 · 3) < (3↑3))) → (3↑(3 · 3)) < (3↑(3↑3)))
2010, 18, 19mpanr12 703 . . 3 ((3 ∈ ℝ ∧ (3 · 3) ∈ ℤ ∧ (3↑3) ∈ ℤ) → (3↑(3 · 3)) < (3↑(3↑3)))
215, 7, 9, 20mp3an 1457 . 2 (3↑(3 · 3)) < (3↑(3↑3))
224, 21eqbrtrri 5081 1 ((3↑3)↑3) < (3↑(3↑3))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   ∧ w3a 1083   = wceq 1533   ∈ wcel 2110   class class class wbr 5058  (class class class)co 7150  ℂcc 10529  ℝcr 10530  1c1 10532   · cmul 10536   < clt 10669  2c2 11686  3c3 11687  ℕ0cn0 11891  ℤcz 11975  ↑cexp 13423 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-iun 4913  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7575  df-2nd 7684  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-er 8283  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-div 11292  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-n0 11892  df-z 11976  df-uz 12238  df-rp 12384  df-seq 13364  df-exp 13424 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator