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

Theorem oexpneg 16329
Description: The exponential of the negative of a number, when the exponent is odd. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2015.) (Proof shortened by AV, 10-Jul-2022.)
Assertion
Ref Expression
oexpneg ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘) = -(๐ดโ†‘๐‘))

Proof of Theorem oexpneg
Dummy variable ๐‘› is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnz 12617 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
2 odd2np1 16325 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
31, 2syl 17 . . . 4 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
43biimpa 475 . . 3 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
543adant1 1127 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
6 simpl1 1188 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
7 simprr 771 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
8 simpl2 1189 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
98nncnd 12266 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
10 1cnd 11247 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
11 2z 12632 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„ค
12 simprl 769 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
13 zmulcl 12649 . . . . . . . . . . 11 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„ค)
1411, 12, 13sylancr 585 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„ค)
1514zcnd 12705 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„‚)
169, 10, 15subadd2d 11628 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((๐‘ โˆ’ 1) = (2 ยท ๐‘›) โ†” ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
177, 16mpbird 256 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) = (2 ยท ๐‘›))
18 nnm1nn0 12551 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
198, 18syl 17 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
2017, 19eqeltrrd 2830 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„•0)
216, 20expcld 14150 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) โˆˆ โ„‚)
2221, 6mulneg2d 11706 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด) = -((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท ๐ด))
23 sqneg 14120 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (-๐ดโ†‘2) = (๐ดโ†‘2))
246, 23syl 17 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘2) = (๐ดโ†‘2))
2524oveq1d 7441 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((-๐ดโ†‘2)โ†‘๐‘›) = ((๐ดโ†‘2)โ†‘๐‘›))
266negcld 11596 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ -๐ด โˆˆ โ„‚)
27 2rp 13019 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„+
2827a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ 2 โˆˆ โ„+)
2912zred 12704 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
3020nn0ge0d 12573 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค (2 ยท ๐‘›))
3128, 29, 30prodge0rd 13121 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘›)
32 elnn0z 12609 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†” (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐‘›))
3312, 31, 32sylanbrc 581 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0)
34 2nn0 12527 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„•0
3534a1i 11 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ 2 โˆˆ โ„•0)
3626, 33, 35expmuld 14153 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) = ((-๐ดโ†‘2)โ†‘๐‘›))
376, 33, 35expmuld 14153 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) = ((๐ดโ†‘2)โ†‘๐‘›))
3825, 36, 373eqtr4d 2778 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) = (๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)))
3938oveq1d 7441 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((-๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด) = ((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด))
4026, 20expp1d 14151 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘((2 ยท ๐‘›) + 1)) = ((-๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด))
417oveq2d 7442 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘((2 ยท ๐‘›) + 1)) = (-๐ดโ†‘๐‘))
4240, 41eqtr3d 2770 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((-๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด) = (-๐ดโ†‘๐‘))
4339, 42eqtr3d 2770 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท -๐ด) = (-๐ดโ†‘๐‘))
4422, 43eqtr3d 2770 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ -((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท ๐ด) = (-๐ดโ†‘๐‘))
456, 20expp1d 14151 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘((2 ยท ๐‘›) + 1)) = ((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท ๐ด))
467oveq2d 7442 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (๐ดโ†‘((2 ยท ๐‘›) + 1)) = (๐ดโ†‘๐‘))
4745, 46eqtr3d 2770 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ ((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท ๐ด) = (๐ดโ†‘๐‘))
4847negeqd 11492 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ -((๐ดโ†‘(2 ยท ๐‘›)) ยท ๐ด) = -(๐ดโ†‘๐‘))
4944, 48eqtr3d 2770 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘) = -(๐ดโ†‘๐‘))
505, 49rexlimddv 3158 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘) = -(๐ดโ†‘๐‘))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  โˆƒwrex 3067   class class class wbr 5152  (class class class)co 7426  โ„‚cc 11144  0cc0 11146  1c1 11147   + caddc 11149   ยท cmul 11151   โ‰ค cle 11287   โˆ’ cmin 11482  -cneg 11483  โ„•cn 12250  2c2 12305  โ„•0cn0 12510  โ„คcz 12596  โ„+crp 13014  โ†‘cexp 14066   โˆฅ cdvds 16238
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 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  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 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-om 7877  df-2nd 8000  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-rp 13015  df-seq 14007  df-exp 14067  df-dvds 16239
This theorem is referenced by:  dcubic1lem  26795  dcubic2  26796  mcubic  26799  lgseisenlem1  27328  lgseisenlem4  27331  m1lgs  27341  oexpreposd  41912  dffltz  42089  stirlinglem5  45495  2pwp1prm  46958
  Copyright terms: Public domain W3C validator