Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  leexp1a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem leexp1a 13589
 Description: Weak mantissa ordering relationship for exponentiation. (Contributed by NM, 18-Dec-2005.)
Assertion
Ref Expression
leexp1a (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁))

Proof of Theorem leexp1a
Dummy variables 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 0 → (𝐴𝑗) = (𝐴↑0))
2 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 0 → (𝐵𝑗) = (𝐵↑0))
31, 2breq12d 5045 . . . . . 6 (𝑗 = 0 → ((𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗) ↔ (𝐴↑0) ≤ (𝐵↑0)))
43imbi2d 344 . . . . 5 (𝑗 = 0 → ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗)) ↔ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴↑0) ≤ (𝐵↑0))))
5 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (𝐴𝑗) = (𝐴𝑘))
6 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (𝐵𝑗) = (𝐵𝑘))
75, 6breq12d 5045 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑘 → ((𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗) ↔ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)))
87imbi2d 344 . . . . 5 (𝑗 = 𝑘 → ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗)) ↔ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘))))
9 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑘 + 1) → (𝐴𝑗) = (𝐴↑(𝑘 + 1)))
10 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = (𝑘 + 1) → (𝐵𝑗) = (𝐵↑(𝑘 + 1)))
119, 10breq12d 5045 . . . . . 6 (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗) ↔ (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1))))
1211imbi2d 344 . . . . 5 (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗)) ↔ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1)))))
13 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝐴𝑗) = (𝐴𝑁))
14 oveq2 7158 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑁 → (𝐵𝑗) = (𝐵𝑁))
1513, 14breq12d 5045 . . . . . 6 (𝑗 = 𝑁 → ((𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗) ↔ (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁)))
1615imbi2d 344 . . . . 5 (𝑗 = 𝑁 → ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑗) ≤ (𝐵𝑗)) ↔ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁))))
17 recn 10665 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
18 recn 10665 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℂ)
19 exp0 13483 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑0) = 1)
2019adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑0) = 1)
21 1le1 11306 . . . . . . . . 9 1 ≤ 1
2220, 21eqbrtrdi 5071 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑0) ≤ 1)
23 exp0 13483 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℂ → (𝐵↑0) = 1)
2423adantl 485 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑0) = 1)
2522, 24breqtrrd 5060 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑0) ≤ (𝐵↑0))
2617, 18, 25syl2an 598 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴↑0) ≤ (𝐵↑0))
2726adantr 484 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴↑0) ≤ (𝐵↑0))
28 reexpcl 13496 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
2928ad4ant14 751 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
30 simplll 774 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℝ)
31 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
32 simplrl 776 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝐴)
33 expge0 13515 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → 0 ≤ (𝐴𝑘))
3430, 31, 32, 33syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (𝐴𝑘))
35 reexpcl 13496 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
3635ad4ant24 753 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
3729, 34, 36jca31 518 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴𝑘)) ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ))
38 simpl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
39 simpl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 ≤ 𝐴𝐴𝐵) → 0 ≤ 𝐴)
4038, 39anim12i 615 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
4140adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
42 simpllr 775 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ)
4337, 41, 42jca32 519 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴𝑘)) ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) ∧ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ ℝ)))
4443adantr 484 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → ((((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴𝑘)) ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) ∧ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ ℝ)))
45 simplrr 777 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐴𝐵)
4645anim1ci 618 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → ((𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘) ∧ 𝐴𝐵))
47 lemul12a 11536 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴𝑘)) ∧ (𝐵𝑘) ∈ ℝ) ∧ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ ℝ)) → (((𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘) ∧ 𝐴𝐵) → ((𝐴𝑘) · 𝐴) ≤ ((𝐵𝑘) · 𝐵)))
4844, 46, 47sylc 65 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → ((𝐴𝑘) · 𝐴) ≤ ((𝐵𝑘) · 𝐵))
49 expp1 13486 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
5017, 49sylan 583 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
5150ad5ant14 757 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
52 expp1 13486 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑘 + 1)) = ((𝐵𝑘) · 𝐵))
5318, 52sylan 583 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑘 + 1)) = ((𝐵𝑘) · 𝐵))
5453ad5ant24 760 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → (𝐵↑(𝑘 + 1)) = ((𝐵𝑘) · 𝐵))
5548, 51, 543brtr4d 5064 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1)))
5655ex 416 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1))))
5756expcom 417 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ0 → (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → ((𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1)))))
5857a2d 29 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ0 → ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑘) ≤ (𝐵𝑘)) → (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ≤ (𝐵↑(𝑘 + 1)))))
594, 8, 12, 16, 27, 58nn0ind 12116 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁)))
6059exp4c 436 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ ℝ → (𝐵 ∈ ℝ → ((0 ≤ 𝐴𝐴𝐵) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁)))))
6160com3l 89 . 2 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐵 ∈ ℝ → (𝑁 ∈ ℕ0 → ((0 ≤ 𝐴𝐴𝐵) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁)))))
62613imp1 1344 1 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (0 ≤ 𝐴𝐴𝐵)) → (𝐴𝑁) ≤ (𝐵𝑁))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   class class class wbr 5032  (class class class)co 7150  ℂcc 10573  ℝcr 10574  0cc0 10575  1c1 10576   + caddc 10578   · cmul 10580   ≤ cle 10714  ℕ0cn0 11934  ↑cexp 13479 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-sep 5169  ax-nul 5176  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7459  ax-cnex 10631  ax-resscn 10632  ax-1cn 10633  ax-icn 10634  ax-addcl 10635  ax-addrcl 10636  ax-mulcl 10637  ax-mulrcl 10638  ax-mulcom 10639  ax-addass 10640  ax-mulass 10641  ax-distr 10642  ax-i2m1 10643  ax-1ne0 10644  ax-1rid 10645  ax-rnegex 10646  ax-rrecex 10647  ax-cnre 10648  ax-pre-lttri 10649  ax-pre-lttrn 10650  ax-pre-ltadd 10651  ax-pre-mulgt0 10652 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3697  df-csb 3806  df-dif 3861  df-un 3863  df-in 3865  df-ss 3875  df-pss 3877  df-nul 4226  df-if 4421  df-pw 4496  df-sn 4523  df-pr 4525  df-tp 4527  df-op 4529  df-uni 4799  df-iun 4885  df-br 5033  df-opab 5095  df-mpt 5113  df-tr 5139  df-id 5430  df-eprel 5435  df-po 5443  df-so 5444  df-fr 5483  df-we 5485  df-xp 5530  df-rel 5531  df-cnv 5532  df-co 5533  df-dm 5534  df-rn 5535  df-res 5536  df-ima 5537  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6294  df-fun 6337  df-fn 6338  df-f 6339  df-f1 6340  df-fo 6341  df-f1o 6342  df-fv 6343  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7580  df-2nd 7694  df-wrecs 7957  df-recs 8018  df-rdg 8056  df-er 8299  df-en 8528  df-dom 8529  df-sdom 8530  df-pnf 10715  df-mnf 10716  df-xr 10717  df-ltxr 10718  df-le 10719  df-sub 10910  df-neg 10911  df-nn 11675  df-n0 11935  df-z 12021  df-uz 12283  df-seq 13419  df-exp 13480 This theorem is referenced by:  expubnd  13591  facubnd  13710  pserulm  25116  logexprlim  25908  ostth2lem2  26317  ostth3  26321  leexp1ad  39538  fltnltalem  39991  dvdivbd  42931  stoweidlem1  43009  stoweidlem24  43032  etransclem23  43265  lighneallem4a  44493
 Copyright terms: Public domain W3C validator