Theorem fltltc 42900

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 12161	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
3		fltltc.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
4		eluz3nn 12802	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
5	3, 4	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
6	5	nnnn0d 12462	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
7	2, 6	expcld 14069	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℂ)
8		fltltc.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ)
9	8	nncnd 12161	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
10	9, 6	expcld 14069	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) ∈ ℂ)
11		fltltc.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁)) = (𝐶↑𝑁))
12	7, 10, 11	mvlladdd 11548	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) = ((𝐶↑𝑁) − (𝐴↑𝑁)))
13		fltltc.c	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℕ)
14	13	nnred 12160	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
15	14, 6	reexpcld 14086	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶↑𝑁) ∈ ℝ)
16	1	nnrpd 12947	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ+)
17	5	nnzd 12514	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
18	16, 17	rpexpcld 14170	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℝ+)
19	15, 18	ltsubrpd 12981	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐶↑𝑁) − (𝐴↑𝑁)) < (𝐶↑𝑁))
20	12, 19	eqbrtrd 5120	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) < (𝐶↑𝑁))
21	8	nnrpd 12947	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ+)
22	13	nnrpd 12947	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ+)
23	21, 22, 5	ltexp1d 14182	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 < 𝐶 ↔ (𝐵↑𝑁) < (𝐶↑𝑁)))
24	20, 23	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → 𝐵 < 𝐶)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   class class class wbr 5098  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358   + caddc 11029   < clt 11166   − cmin 11364  ℕcn 12145  3c3 12201  ℤ_≥cuz 12751  ↑cexp 13984

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  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 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-rp 12906  df-seq 13925  df-exp 13985

This theorem is referenced by:  fltnltalem  42901  fltnlta  42902