Theorem fltltc 43118

Description: (𝐶↑𝑁) is the largest term and therefore 𝐵 < 𝐶. (Contributed by Steven Nguyen, 22-Aug-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
fltltc.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℕ)
fltltc.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ)
fltltc.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℕ)
fltltc.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
fltltc.1	⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁)) = (𝐶↑𝑁))

Assertion

Ref	Expression
fltltc	⊢ (𝜑 → 𝐵 < 𝐶)

Proof of Theorem fltltc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fltltc.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℕ)
2	1	nncnd 12188	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
3		fltltc.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
4		eluz3nn 12837	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
5	3, 4	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
6	5	nnnn0d 12496	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
7	2, 6	expcld 14106	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℂ)
8		fltltc.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ)
9	8	nncnd 12188	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
10	9, 6	expcld 14106	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) ∈ ℂ)
11		fltltc.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁)) = (𝐶↑𝑁))
12	7, 10, 11	mvlladdd 11559	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) = ((𝐶↑𝑁) − (𝐴↑𝑁)))
13		fltltc.c	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℕ)
14	13	nnred 12187	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
15	14, 6	reexpcld 14123	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶↑𝑁) ∈ ℝ)
16	1	nnrpd 12982	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ+)
17	5	nnzd 12548	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
18	16, 17	rpexpcld 14207	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℝ+)
19	15, 18	ltsubrpd 13016	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐶↑𝑁) − (𝐴↑𝑁)) < (𝐶↑𝑁))
20	12, 19	eqbrtrd 5101	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) < (𝐶↑𝑁))
21	8	nnrpd 12982	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ+)
22	13	nnrpd 12982	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
23	21, 22, 5	ltexp1d 14219	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 < 𝐶 ↔ (𝐵↑𝑁) < (𝐶↑𝑁)))
24	20, 23	mpbird 258	1 ⊢ (𝜑 → 𝐵 < 𝐶)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   class class class wbr 5079  ‘cfv 6492  (class class class)co 7363   + caddc 11039   < clt 11177   − cmin 11375  ℕcn 12172  3c3 12235  ℤ_≥cuz 12786  ↑cexp 14021

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-rp 12941  df-seq 13962  df-exp 14022

This theorem is referenced by:  fltnltalem  43119  fltnlta  43120