Theorem sqrt2cxp2logb9e3 25380

Description: The square root of two to the power of the logarithm of nine to base two is three. (√‘2) and (2 log_b 9) are irrational numbers (see sqrt2irr0 15607 resp. 2logb9irr 25376), satisfying the statement in 2irrexpqALT 25381. (Contributed by AV, 29-Dec-2022.)

Assertion

Ref	Expression
sqrt2cxp2logb9e3	⊢ ((√‘2)↑𝑐(2 logb 9)) = 3

Proof of Theorem sqrt2cxp2logb9e3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2cn 11715	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℂ
2		cxpsqrt 25289	. . . . . 6 ⊢ (2 ∈ ℂ → (2↑𝑐(1 / 2)) = (√‘2))
3	1, 2	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (2↑𝑐(1 / 2)) = (√‘2)
4	3	eqcomi 2833	. . . 4 ⊢ (√‘2) = (2↑𝑐(1 / 2))
5	4	oveq1i 7169	. . 3 ⊢ ((√‘2)↑𝑐(2 logb 9)) = ((2↑𝑐(1 / 2))↑𝑐(2 logb 9))
6		2rp 12397	. . . 4 ⊢ 2 ∈ ℝ+
7		halfre 11854	. . . 4 ⊢ (1 / 2) ∈ ℝ
8		2z 12017	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℤ
9		uzid 12261	. . . . . 6 ⊢ (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
10	8, 9	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ (ℤ≥‘2)
11		9nn 11738	. . . . . 6 ⊢ 9 ∈ ℕ
12		nnrp 12403	. . . . . 6 ⊢ (9 ∈ ℕ → 9 ∈ ℝ+)
13	11, 12	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ 9 ∈ ℝ+
14		relogbzcl 25355	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 9 ∈ ℝ+) → (2 logb 9) ∈ ℝ)
15	10, 13, 14	mp2an 690	. . . 4 ⊢ (2 logb 9) ∈ ℝ
16		cxpcom 25323	. . . 4 ⊢ ((2 ∈ ℝ+ ∧ (1 / 2) ∈ ℝ ∧ (2 logb 9) ∈ ℝ) → ((2↑𝑐(1 / 2))↑𝑐(2 logb 9)) = ((2↑𝑐(2 logb 9))↑𝑐(1 / 2)))
17	6, 7, 15, 16	mp3an 1457	. . 3 ⊢ ((2↑𝑐(1 / 2))↑𝑐(2 logb 9)) = ((2↑𝑐(2 logb 9))↑𝑐(1 / 2))
18	15	recni 10658	. . . . 5 ⊢ (2 logb 9) ∈ ℂ
19		cxpcl 25260	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (2 logb 9) ∈ ℂ) → (2↑𝑐(2 logb 9)) ∈ ℂ)
20	1, 18, 19	mp2an 690	. . . 4 ⊢ (2↑𝑐(2 logb 9)) ∈ ℂ
21		cxpsqrt 25289	. . . 4 ⊢ ((2↑𝑐(2 logb 9)) ∈ ℂ → ((2↑𝑐(2 logb 9))↑𝑐(1 / 2)) = (√‘(2↑𝑐(2 logb 9))))
22	20, 21	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ((2↑𝑐(2 logb 9))↑𝑐(1 / 2)) = (√‘(2↑𝑐(2 logb 9)))
23	5, 17, 22	3eqtri 2851	. 2 ⊢ ((√‘2)↑𝑐(2 logb 9)) = (√‘(2↑𝑐(2 logb 9)))
24		2ne0 11744	. . . . 5 ⊢ 2 ≠ 0
25		1ne2 11848	. . . . . 6 ⊢ 1 ≠ 2
26	25	necomi 3073	. . . . 5 ⊢ 2 ≠ 1
27		eldifpr 4600	. . . . 5 ⊢ (2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 1))
28	1, 24, 26, 27	mpbir3an 1337	. . . 4 ⊢ 2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1})
29		9cn 11740	. . . . 5 ⊢ 9 ∈ ℂ
30		9re 11739	. . . . . 6 ⊢ 9 ∈ ℝ
31		9pos 11753	. . . . . 6 ⊢ 0 < 9
32	30, 31	gt0ne0ii 11179	. . . . 5 ⊢ 9 ≠ 0
33		eldifsn 4722	. . . . 5 ⊢ (9 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (9 ∈ ℂ ∧ 9 ≠ 0))
34	29, 32, 33	mpbir2an 709	. . . 4 ⊢ 9 ∈ (ℂ ∖ {0})
35		cxplogb 25367	. . . 4 ⊢ ((2 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 9 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (2↑𝑐(2 logb 9)) = 9)
36	28, 34, 35	mp2an 690	. . 3 ⊢ (2↑𝑐(2 logb 9)) = 9
37	36	fveq2i 6676	. 2 ⊢ (√‘(2↑𝑐(2 logb 9))) = (√‘9)
38		sqrt9 14636	. 2 ⊢ (√‘9) = 3
39	23, 37, 38	3eqtri 2851	1 ⊢ ((√‘2)↑𝑐(2 logb 9)) = 3

Syntax hints:   = wceq 1536   ∈ wcel 2113   ≠ wne 3019   ∖ cdif 3936  {csn 4570  {cpr 4572  ‘cfv 6358  (class class class)co 7159  ℂcc 10538  ℝcr 10539  0cc0 10540  1c1 10541   / cdiv 11300  ℕcn 11641  2c2 11695  3c3 11696  9c9 11702  ℤcz 11984  ℤ_≥cuz 12246  ℝ⁺crp 12392  √csqrt 14595  ↑_𝑐ccxp 25142   log_b clogb 25345

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2796  ax-rep 5193  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5269  ax-pr 5333  ax-un 7464  ax-inf2 9107  ax-cnex 10596  ax-resscn 10597  ax-1cn 10598  ax-icn 10599  ax-addcl 10600  ax-addrcl 10601  ax-mulcl 10602  ax-mulrcl 10603  ax-mulcom 10604  ax-addass 10605  ax-mulass 10606  ax-distr 10607  ax-i2m1 10608  ax-1ne0 10609  ax-1rid 10610  ax-rnegex 10611  ax-rrecex 10612  ax-cnre 10613  ax-pre-lttri 10614  ax-pre-lttrn 10615  ax-pre-ltadd 10616  ax-pre-mulgt0 10617  ax-pre-sup 10618  ax-addf 10619  ax-mulf 10620

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2966  df-ne 3020  df-nel 3127  df-ral 3146  df-rex 3147  df-reu 3148  df-rmo 3149  df-rab 3150  df-v 3499  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4842  df-int 4880  df-iun 4924  df-iin 4925  df-br 5070  df-opab 5132  df-mpt 5150  df-tr 5176  df-id 5463  df-eprel 5468  df-po 5477  df-so 5478  df-fr 5517  df-se 5518  df-we 5519  df-xp 5564  df-rel 5565  df-cnv 5566  df-co 5567  df-dm 5568  df-rn 5569  df-res 5570  df-ima 5571  df-pred 6151  df-ord 6197  df-on 6198  df-lim 6199  df-suc 6200  df-iota 6317  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-isom 6367  df-riota 7117  df-ov 7162  df-oprab 7163  df-mpo 7164  df-of 7412  df-om 7584  df-1st 7692  df-2nd 7693  df-supp 7834  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-1o 8105  df-2o 8106  df-oadd 8109  df-er 8292  df-map 8411  df-pm 8412  df-ixp 8465  df-en 8513  df-dom 8514  df-sdom 8515  df-fin 8516  df-fsupp 8837  df-fi 8878  df-sup 8909  df-inf 8910  df-oi 8977  df-card 9371  df-pnf 10680  df-mnf 10681  df-xr 10682  df-ltxr 10683  df-le 10684  df-sub 10875  df-neg 10876  df-div 11301  df-nn 11642  df-2 11703  df-3 11704  df-4 11705  df-5 11706  df-6 11707  df-7 11708  df-8 11709  df-9 11710  df-n0 11901  df-z 11985  df-dec 12102  df-uz 12247  df-q 12352  df-rp 12393  df-xneg 12510  df-xadd 12511  df-xmul 12512  df-ioo 12745  df-ioc 12746  df-ico 12747  df-icc 12748  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-fl 13165  df-mod 13241  df-seq 13373  df-exp 13433  df-fac 13637  df-bc 13666  df-hash 13694  df-shft 14429  df-cj 14461  df-re 14462  df-im 14463  df-sqrt 14597  df-abs 14598  df-limsup 14831  df-clim 14848  df-rlim 14849  df-sum 15046  df-ef 15424  df-sin 15426  df-cos 15427  df-pi 15429  df-struct 16488  df-ndx 16489  df-slot 16490  df-base 16492  df-sets 16493  df-ress 16494  df-plusg 16581  df-mulr 16582  df-starv 16583  df-sca 16584  df-vsca 16585  df-ip 16586  df-tset 16587  df-ple 16588  df-ds 16590  df-unif 16591  df-hom 16592  df-cco 16593  df-rest 16699  df-topn 16700  df-0g 16718  df-gsum 16719  df-topgen 16720  df-pt 16721  df-prds 16724  df-xrs 16778  df-qtop 16783  df-imas 16784  df-xps 16786  df-mre 16860  df-mrc 16861  df-acs 16863  df-mgm 17855  df-sgrp 17904  df-mnd 17915  df-submnd 17960  df-mulg 18228  df-cntz 18450  df-cmn 18911  df-psmet 20540  df-xmet 20541  df-met 20542  df-bl 20543  df-mopn 20544  df-fbas 20545  df-fg 20546  df-cnfld 20549  df-top 21505  df-topon 21522  df-topsp 21544  df-bases 21557  df-cld 21630  df-ntr 21631  df-cls 21632  df-nei 21709  df-lp 21747  df-perf 21748  df-cn 21838  df-cnp 21839  df-haus 21926  df-tx 22173  df-hmeo 22366  df-fil 22457  df-fm 22549  df-flim 22550  df-flf 22551  df-xms 22933  df-ms 22934  df-tms 22935  df-cncf 23489  df-limc 24467  df-dv 24468  df-log 25143  df-cxp 25144  df-logb 25346

This theorem is referenced by:  2irrexpqALT  25381