MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltexp2a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltexp2a 13522
Description: Ordering relationship for exponentiation. (Contributed by NM, 2-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
ltexp2a (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) < (𝐴𝑁))

Proof of Theorem ltexp2a
StepHypRef Expression
1 simpl1 1185 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℝ)
2 0red 10636 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 ∈ ℝ)
3 1red 10634 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 ∈ ℝ)
4 0lt1 11154 . . . . . . . . 9 0 < 1
54a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 < 1)
6 simprl 769 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < 𝐴)
72, 3, 1, 5, 6lttrd 10793 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 0 < 𝐴)
81, 7elrpd 12420 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
9 simpl2 1186 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
10 rpexpcl 13440 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
118, 9, 10syl2anc 586 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
1211rpred 12423 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ)
1312recnd 10661 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) ∈ ℂ)
1413mulid2d 10651 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (1 · (𝐴𝑀)) = (𝐴𝑀))
15 simprr 771 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑀 < 𝑁)
16 simpl3 1187 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
17 znnsub 12020 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑁𝑀) ∈ ℕ))
189, 16, 17syl2anc 586 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑁𝑀) ∈ ℕ))
1915, 18mpbid 234 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝑁𝑀) ∈ ℕ)
20 expgt1 13459 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝑁𝑀) ∈ ℕ ∧ 1 < 𝐴) → 1 < (𝐴↑(𝑁𝑀)))
211, 19, 6, 20syl3anc 1365 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < (𝐴↑(𝑁𝑀)))
221recnd 10661 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
237gt0ne0d 11196 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 𝐴 ≠ 0)
24 expsub 13469 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ)) → (𝐴↑(𝑁𝑀)) = ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
2522, 23, 16, 9, 24syl22anc 836 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴↑(𝑁𝑀)) = ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
2621, 25breqtrd 5083 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → 1 < ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀)))
27 rpexpcl 13440 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
288, 16, 27syl2anc 586 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
2928rpred 12423 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ)
303, 29, 11ltmuldivd 12470 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → ((1 · (𝐴𝑀)) < (𝐴𝑁) ↔ 1 < ((𝐴𝑁) / (𝐴𝑀))))
3126, 30mpbird 259 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (1 · (𝐴𝑀)) < (𝐴𝑁))
3214, 31eqbrtrrd 5081 1 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (1 < 𝐴𝑀 < 𝑁)) → (𝐴𝑀) < (𝐴𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 398  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3014   class class class wbr 5057  (class class class)co 7148  cc 10527  cr 10528  0cc0 10529  1c1 10530   · cmul 10534   < clt 10667  cmin 10862   / cdiv 11289  cn 11630  cz 11973  +crp 12381  cexp 13421
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2791  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7573  df-2nd 7682  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-er 8281  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-rp 12382  df-seq 13362  df-exp 13422
This theorem is referenced by:  expcan  13525  ltexp2  13526  expnass  13562  perfectlem2  25798  2sqblem  25999  hgt750lemd  31907  hgt750lem  31910  2pwp1prm  43731  perfectALTVlem2  43867  tgblthelfgott  43960  tgoldbach  43962  expnegico01  44553
  Copyright terms: Public domain W3C validator