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

Theorem qabvexp 25609
Description: Induct the product rule abvmul 19101 to find the absolute value of a power. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
qrng.q 𝑄 = (ℂflds ℚ)
qabsabv.a 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
Assertion
Ref Expression
qabvexp ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁))

Proof of Theorem qabvexp
Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 6852 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → (𝑀𝑘) = (𝑀↑0))
21fveq2d 6381 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = (𝐹‘(𝑀↑0)))
3 oveq2 6852 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → ((𝐹𝑀)↑𝑘) = ((𝐹𝑀)↑0))
42, 3eqeq12d 2780 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑀↑0)) = ((𝐹𝑀)↑0)))
54imbi2d 331 . . . 4 (𝑘 = 0 → (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘)) ↔ ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀↑0)) = ((𝐹𝑀)↑0))))
6 oveq2 6852 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑛 → (𝑀𝑘) = (𝑀𝑛))
76fveq2d 6381 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑛 → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = (𝐹‘(𝑀𝑛)))
8 oveq2 6852 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹𝑀)↑𝑘) = ((𝐹𝑀)↑𝑛))
97, 8eqeq12d 2780 . . . . 5 (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛)))
109imbi2d 331 . . . 4 (𝑘 = 𝑛 → (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘)) ↔ ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛))))
11 oveq2 6852 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (𝑀𝑘) = (𝑀↑(𝑛 + 1)))
1211fveq2d 6381 . . . . . 6 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))))
13 oveq2 6852 . . . . . 6 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((𝐹𝑀)↑𝑘) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)))
1412, 13eqeq12d 2780 . . . . 5 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1))))
1514imbi2d 331 . . . 4 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘)) ↔ ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)))))
16 oveq2 6852 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑁 → (𝑀𝑘) = (𝑀𝑁))
1716fveq2d 6381 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = (𝐹‘(𝑀𝑁)))
18 oveq2 6852 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹𝑀)↑𝑘) = ((𝐹𝑀)↑𝑁))
1917, 18eqeq12d 2780 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁)))
2019imbi2d 331 . . . 4 (𝑘 = 𝑁 → (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑘)) = ((𝐹𝑀)↑𝑘)) ↔ ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁))))
21 ax-1ne0 10260 . . . . . . 7 1 ≠ 0
22 qabsabv.a . . . . . . . 8 𝐴 = (AbsVal‘𝑄)
23 qrng.q . . . . . . . . 9 𝑄 = (ℂflds ℚ)
2423qrng1 25605 . . . . . . . 8 1 = (1r𝑄)
2523qrng0 25604 . . . . . . . 8 0 = (0g𝑄)
2622, 24, 25abv1z 19104 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴 ∧ 1 ≠ 0) → (𝐹‘1) = 1)
2721, 26mpan2 682 . . . . . 6 (𝐹𝐴 → (𝐹‘1) = 1)
2827adantr 472 . . . . 5 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘1) = 1)
29 qcn 12006 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℚ → 𝑀 ∈ ℂ)
3029adantl 473 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → 𝑀 ∈ ℂ)
3130exp0d 13212 . . . . . 6 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝑀↑0) = 1)
3231fveq2d 6381 . . . . 5 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀↑0)) = (𝐹‘1))
3323qrngbas 25602 . . . . . . . 8 ℚ = (Base‘𝑄)
3422, 33abvcl 19096 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹𝑀) ∈ ℝ)
3534recnd 10324 . . . . . 6 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹𝑀) ∈ ℂ)
3635exp0d 13212 . . . . 5 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑀)↑0) = 1)
3728, 32, 363eqtr4d 2809 . . . 4 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀↑0)) = ((𝐹𝑀)↑0))
38 oveq1 6851 . . . . . . 7 ((𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛) → ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹𝑀)) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹𝑀)))
39 expp1 13077 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑀↑(𝑛 + 1)) = ((𝑀𝑛) · 𝑀))
4030, 39sylan 575 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑀↑(𝑛 + 1)) = ((𝑀𝑛) · 𝑀))
4140fveq2d 6381 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = (𝐹‘((𝑀𝑛) · 𝑀)))
42 simpll 783 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝐹𝐴)
43 qexpcl 13086 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℚ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑀𝑛) ∈ ℚ)
4443adantll 705 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑀𝑛) ∈ ℚ)
45 simplr 785 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℚ)
46 qex 12004 . . . . . . . . . . . 12 ℚ ∈ V
47 cnfldmul 20028 . . . . . . . . . . . . 13 · = (.r‘ℂfld)
4823, 47ressmulr 16281 . . . . . . . . . . . 12 (ℚ ∈ V → · = (.r𝑄))
4946, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 · = (.r𝑄)
5022, 33, 49abvmul 19101 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝐴 ∧ (𝑀𝑛) ∈ ℚ ∧ 𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘((𝑀𝑛) · 𝑀)) = ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹𝑀)))
5142, 44, 45, 50syl3anc 1490 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐹‘((𝑀𝑛) · 𝑀)) = ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹𝑀)))
5241, 51eqtrd 2799 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹𝑀)))
53 expp1 13077 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝑀) ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹𝑀)))
5435, 53sylan 575 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹𝑀)))
5552, 54eqeq12d 2780 . . . . . . 7 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)) ↔ ((𝐹‘(𝑀𝑛)) · (𝐹𝑀)) = (((𝐹𝑀)↑𝑛) · (𝐹𝑀))))
5638, 55syl5ibr 237 . . . . . 6 (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1))))
5756expcom 402 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → ((𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)))))
5857a2d 29 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ0 → (((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑛)) = ((𝐹𝑀)↑𝑛)) → ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀↑(𝑛 + 1))) = ((𝐹𝑀)↑(𝑛 + 1)))))
595, 10, 15, 20, 37, 58nn0ind 11722 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁)))
6059com12 32 . 2 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ) → (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁)))
61603impia 1145 1 ((𝐹𝐴𝑀 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑀𝑁)) = ((𝐹𝑀)↑𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  Vcvv 3350  cfv 6070  (class class class)co 6844  cc 10189  0cc0 10191  1c1 10192   + caddc 10194   · cmul 10196  0cn0 11540  cq 11992  cexp 13070  s cress 16134  .rcmulr 16218  AbsValcabv 19088  fldccnfld 20022
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4932  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7149  ax-cnex 10247  ax-resscn 10248  ax-1cn 10249  ax-icn 10250  ax-addcl 10251  ax-addrcl 10252  ax-mulcl 10253  ax-mulrcl 10254  ax-mulcom 10255  ax-addass 10256  ax-mulass 10257  ax-distr 10258  ax-i2m1 10259  ax-1ne0 10260  ax-1rid 10261  ax-rnegex 10262  ax-rrecex 10263  ax-cnre 10264  ax-pre-lttri 10265  ax-pre-lttrn 10266  ax-pre-ltadd 10267  ax-pre-mulgt0 10268  ax-addf 10270  ax-mulf 10271
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-int 4636  df-iun 4680  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-riota 6805  df-ov 6847  df-oprab 6848  df-mpt2 6849  df-om 7266  df-1st 7368  df-2nd 7369  df-tpos 7557  df-wrecs 7612  df-recs 7674  df-rdg 7712  df-1o 7766  df-oadd 7770  df-er 7949  df-map 8064  df-en 8163  df-dom 8164  df-sdom 8165  df-fin 8166  df-pnf 10332  df-mnf 10333  df-xr 10334  df-ltxr 10335  df-le 10336  df-sub 10524  df-neg 10525  df-div 10941  df-nn 11277  df-2 11337  df-3 11338  df-4 11339  df-5 11340  df-6 11341  df-7 11342  df-8 11343  df-9 11344  df-n0 11541  df-z 11627  df-dec 11744  df-uz 11890  df-q 11993  df-ico 12386  df-fz 12537  df-seq 13012  df-exp 13071  df-struct 16135  df-ndx 16136  df-slot 16137  df-base 16139  df-sets 16140  df-ress 16141  df-plusg 16230  df-mulr 16231  df-starv 16232  df-tset 16236  df-ple 16237  df-ds 16239  df-unif 16240  df-0g 16371  df-mgm 17511  df-sgrp 17553  df-mnd 17564  df-grp 17695  df-minusg 17696  df-subg 17858  df-cmn 18464  df-mgp 18760  df-ur 18772  df-ring 18819  df-cring 18820  df-oppr 18893  df-dvdsr 18911  df-unit 18912  df-invr 18942  df-dvr 18953  df-drng 19021  df-subrg 19050  df-abv 19089  df-cnfld 20023
This theorem is referenced by:  ostth2lem2  25617  ostth2lem3  25618  ostth3  25621
  Copyright terms: Public domain W3C validator