MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltexp2r Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltexp2r 13533
Description: The power of a positive number smaller than 1 decreases as its exponent increases. (Contributed by NM, 2-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
ltexp2r (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝐴𝑁) < (𝐴𝑀)))

Proof of Theorem ltexp2r
StepHypRef Expression
1 simpl1 1188 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpcnd 12421 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
31rpne0d 12424 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ≠ 0)
4 simpl2 1189 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝑀 ∈ ℤ)
5 exprec 13466 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((1 / 𝐴)↑𝑀) = (1 / (𝐴𝑀)))
62, 3, 4, 5syl3anc 1368 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((1 / 𝐴)↑𝑀) = (1 / (𝐴𝑀)))
7 simpl3 1190 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝑁 ∈ ℤ)
8 exprec 13466 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((1 / 𝐴)↑𝑁) = (1 / (𝐴𝑁)))
92, 3, 7, 8syl3anc 1368 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((1 / 𝐴)↑𝑁) = (1 / (𝐴𝑁)))
106, 9breq12d 5055 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
111rprecred 12430 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (1 / 𝐴) ∈ ℝ)
12 simpr 488 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 < 1)
131reclt1d 12432 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴 < 1 ↔ 1 < (1 / 𝐴)))
1412, 13mpbid 235 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 1 < (1 / 𝐴))
15 ltexp2 13530 . . 3 ((((1 / 𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 1 < (1 / 𝐴)) → (𝑀 < 𝑁 ↔ ((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁)))
1611, 4, 7, 14, 15syl31anc 1370 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ ((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁)))
17 rpexpcl 13444 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
181, 7, 17syl2anc 587 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
19 rpexpcl 13444 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
201, 4, 19syl2anc 587 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
2118, 20ltrecd 12437 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((𝐴𝑁) < (𝐴𝑀) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
2210, 16, 213bitr4d 314 1 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝐴𝑁) < (𝐴𝑀)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2114  wne 3011   class class class wbr 5042  (class class class)co 7140  cc 10524  cr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   < clt 10664   / cdiv 11286  cz 11969  +crp 12377  cexp 13425
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 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-om 7566  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-er 8276  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-rp 12378  df-seq 13365  df-exp 13426
This theorem is referenced by:  ltexp2rd  13605
  Copyright terms: Public domain W3C validator