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

Theorem ltexp2r 14192
Description: The integer powers of a fixed positive real smaller than 1 decrease as the 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 13072 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
31rpne0d 13075 . . . 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 14123 . . . 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 14123 . . . 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 5166 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
111rprecred 13081 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (1 / 𝐴) ∈ ℝ)
12 simpr 483 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 < 1)
131reclt1d 13083 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴 < 1 ↔ 1 < (1 / 𝐴)))
1412, 13mpbid 231 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 1 < (1 / 𝐴))
15 ltexp2 14189 . . 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 14100 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
181, 7, 17syl2anc 582 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
19 rpexpcl 14100 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
201, 4, 19syl2anc 582 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
2118, 20ltrecd 13088 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((𝐴𝑁) < (𝐴𝑀) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
2210, 16, 213bitr4d 310 1 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝐴𝑁) < (𝐴𝑀)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394  w3a 1084   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2930   class class class wbr 5153  (class class class)co 7424  cc 11156  cr 11157  0cc0 11158  1c1 11159   < clt 11298   / cdiv 11921  cz 12610  +crp 13028  cexp 14081
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11214  ax-resscn 11215  ax-1cn 11216  ax-icn 11217  ax-addcl 11218  ax-addrcl 11219  ax-mulcl 11220  ax-mulrcl 11221  ax-mulcom 11222  ax-addass 11223  ax-mulass 11224  ax-distr 11225  ax-i2m1 11226  ax-1ne0 11227  ax-1rid 11228  ax-rnegex 11229  ax-rrecex 11230  ax-cnre 11231  ax-pre-lttri 11232  ax-pre-lttrn 11233  ax-pre-ltadd 11234  ax-pre-mulgt0 11235
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-iun 5003  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-tr 5271  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6312  df-ord 6379  df-on 6380  df-lim 6381  df-suc 6382  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7877  df-2nd 8004  df-frecs 8296  df-wrecs 8327  df-recs 8401  df-rdg 8440  df-er 8734  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-pnf 11300  df-mnf 11301  df-xr 11302  df-ltxr 11303  df-le 11304  df-sub 11496  df-neg 11497  df-div 11922  df-nn 12265  df-n0 12525  df-z 12611  df-uz 12875  df-rp 13029  df-seq 14022  df-exp 14082
This theorem is referenced by:  ltexp2rd  14265
  Copyright terms: Public domain W3C validator