Theorem logdivle 26586

Description: The log𝑥 / 𝑥 function is strictly decreasing on the reals greater than e. (Contributed by Mario Carneiro, 3-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
logdivle	⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((log‘𝐵) / 𝐵) ≤ ((log‘𝐴) / 𝐴)))

Proof of Theorem logdivle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		logdivlt 26585	. . . 4 ⊢ (((𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴)) → (𝐵 < 𝐴 ↔ ((log‘𝐴) / 𝐴) < ((log‘𝐵) / 𝐵)))
2	1	ancoms 458	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (𝐵 < 𝐴 ↔ ((log‘𝐴) / 𝐴) < ((log‘𝐵) / 𝐵)))
3	2	notbid 318	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (¬ 𝐵 < 𝐴 ↔ ¬ ((log‘𝐴) / 𝐴) < ((log‘𝐵) / 𝐵)))
4		simpll 767	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
5		simprl 771	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ)
6	4, 5	lenltd 11292	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 𝐴))
7		0red 11147	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 0 ∈ ℝ)
8		ere 16054	. . . . . . . 8 ⊢ e ∈ ℝ
9	8	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → e ∈ ℝ)
10		epos 16174	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < e
11	10	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 0 < e)
12		simprr 773	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → e ≤ 𝐵)
13	7, 9, 5, 11, 12	ltletrd 11306	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 0 < 𝐵)
14	5, 13	elrpd 12983	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
15		relogcl 26539	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ+ → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
16	14, 15	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
17	16, 14	rerpdivcld 13017	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → ((log‘𝐵) / 𝐵) ∈ ℝ)
18		simplr 769	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → e ≤ 𝐴)
19	7, 9, 4, 11, 18	ltletrd 11306	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 0 < 𝐴)
20	4, 19	elrpd 12983	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21		relogcl 26539	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
22	20, 21	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
23	22, 20	rerpdivcld 13017	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → ((log‘𝐴) / 𝐴) ∈ ℝ)
24	17, 23	lenltd 11292	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (((log‘𝐵) / 𝐵) ≤ ((log‘𝐴) / 𝐴) ↔ ¬ ((log‘𝐴) / 𝐴) < ((log‘𝐵) / 𝐵)))
25	3, 6, 24	3bitr4d 311	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ e ≤ 𝐵)) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ((log‘𝐵) / 𝐵) ≤ ((log‘𝐴) / 𝐴)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5086  ‘cfv 6499  (class class class)co 7367  ℝcr 11037  0cc0 11038   < clt 11179   ≤ cle 11180   / cdiv 11807  ℝ⁺crp 12942  eceu 16027  logclog 26518

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5308  ax-pr 5376  ax-un 7689  ax-inf2 9562  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116  ax-addf 11117

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-se 5585  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6266  df-ord 6327  df-on 6328  df-lim 6329  df-suc 6330  df-iota 6455  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-isom 6508  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-of 7631  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-supp 8111  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-2o 8406  df-er 8643  df-map 8775  df-pm 8776  df-ixp 8846  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-fsupp 9275  df-fi 9324  df-sup 9355  df-inf 9356  df-oi 9425  df-card 9863  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-div 11808  df-nn 12175  df-2 12244  df-3 12245  df-4 12246  df-5 12247  df-6 12248  df-7 12249  df-8 12250  df-9 12251  df-n0 12438  df-z 12525  df-dec 12645  df-uz 12789  df-q 12899  df-rp 12943  df-xneg 13063  df-xadd 13064  df-xmul 13065  df-ioo 13302  df-ioc 13303  df-ico 13304  df-icc 13305  df-fz 13462  df-fzo 13609  df-fl 13751  df-mod 13829  df-seq 13964  df-exp 14024  df-fac 14236  df-bc 14265  df-hash 14293  df-shft 15029  df-cj 15061  df-re 15062  df-im 15063  df-sqrt 15197  df-abs 15198  df-limsup 15433  df-clim 15450  df-rlim 15451  df-sum 15649  df-ef 16032  df-e 16033  df-sin 16034  df-cos 16035  df-pi 16037  df-struct 17117  df-sets 17134  df-slot 17152  df-ndx 17164  df-base 17180  df-ress 17201  df-plusg 17233  df-mulr 17234  df-starv 17235  df-sca 17236  df-vsca 17237  df-ip 17238  df-tset 17239  df-ple 17240  df-ds 17242  df-unif 17243  df-hom 17244  df-cco 17245  df-rest 17385  df-topn 17386  df-0g 17404  df-gsum 17405  df-topgen 17406  df-pt 17407  df-prds 17410  df-xrs 17466  df-qtop 17471  df-imas 17472  df-xps 17474  df-mre 17548  df-mrc 17549  df-acs 17551  df-mgm 18608  df-sgrp 18687  df-mnd 18703  df-submnd 18752  df-mulg 19044  df-cntz 19292  df-cmn 19757  df-psmet 21344  df-xmet 21345  df-met 21346  df-bl 21347  df-mopn 21348  df-fbas 21349  df-fg 21350  df-cnfld 21353  df-top 22859  df-topon 22876  df-topsp 22898  df-bases 22911  df-cld 22984  df-ntr 22985  df-cls 22986  df-nei 23063  df-lp 23101  df-perf 23102  df-cn 23192  df-cnp 23193  df-haus 23280  df-tx 23527  df-hmeo 23720  df-fil 23811  df-fm 23903  df-flim 23904  df-flf 23905  df-xms 24285  df-ms 24286  df-tms 24287  df-cncf 24845  df-limc 25833  df-dv 25834  df-log 26520

This theorem is referenced by:  dchrvmasumlema  27463  logdivsum  27496  pntlemj  27566