MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  leexp2a Unicode version

Theorem leexp2a 11173
Description: Weak ordering relationship for exponentiation. (Contributed by NM, 14-Dec-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
leexp2a  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ M )  <_  ( A ^ N ) )

Proof of Theorem leexp2a
StepHypRef Expression
1 simp1 955 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  A  e.  RR )
2 0re 8854 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR
32a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  0  e.  RR )
4 1re 8853 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  RR
54a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  1  e.  RR )
6 0lt1 9312 . . . . . . . . 9  |-  0  <  1
76a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  0  <  1 )
8 simp2 956 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  1  <_  A )
93, 5, 1, 7, 8ltletrd 8992 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  0  <  A )
101, 9elrpd 10404 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  A  e.  RR+ )
11 eluzel2 10251 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ZZ )
12113ad2ant3 978 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  M  e.  ZZ )
13 rpexpcl 11138 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( A ^ M )  e.  RR+ )
1410, 12, 13syl2anc 642 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ M )  e.  RR+ )
1514rpred 10406 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ M )  e.  RR )
1615recnd 8877 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ M )  e.  CC )
1716mulid2d 8869 . 2  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( 1  x.  ( A ^ M ) )  =  ( A ^ M
) )
18 uznn0sub 10275 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( N  -  M )  e.  NN0 )
19183ad2ant3 978 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( N  -  M )  e.  NN0 )
20 expge1 11155 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( N  -  M
)  e.  NN0  /\  1  <_  A )  -> 
1  <_  ( A ^ ( N  -  M ) ) )
211, 19, 8, 20syl3anc 1182 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  1  <_  ( A ^ ( N  -  M ) ) )
221recnd 8877 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  A  e.  CC )
239gt0ne0d 9353 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  A  =/=  0 )
24 eluzelz 10254 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ZZ )
25243ad2ant3 978 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  N  e.  ZZ )
26 expsub 11165 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  A  =/=  0 )  /\  ( N  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ ) )  -> 
( A ^ ( N  -  M )
)  =  ( ( A ^ N )  /  ( A ^ M ) ) )
2722, 23, 25, 12, 26syl22anc 1183 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ ( N  -  M ) )  =  ( ( A ^ N )  /  ( A ^ M ) ) )
2821, 27breqtrd 4063 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  1  <_  ( ( A ^ N
)  /  ( A ^ M ) ) )
29 rpexpcl 11138 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  RR+  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( A ^ N )  e.  RR+ )
3010, 25, 29syl2anc 642 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ N )  e.  RR+ )
3130rpred 10406 . . . 4  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ N )  e.  RR )
325, 31, 14lemuldivd 10451 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( (
1  x.  ( A ^ M ) )  <_  ( A ^ N )  <->  1  <_  ( ( A ^ N
)  /  ( A ^ M ) ) ) )
3328, 32mpbird 223 . 2  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( 1  x.  ( A ^ M ) )  <_ 
( A ^ N
) )
3417, 33eqbrtrrd 4061 1  |-  ( ( A  e.  RR  /\  1  <_  A  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( A ^ M )  <_  ( A ^ N ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ w3a 934    = wceq 1632    e. wcel 1696    =/= wne 2459   class class class wbr 4039   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   CCcc 8751   RRcr 8752   0cc0 8753   1c1 8754    x. cmul 8758    < clt 8883    <_ cle 8884    - cmin 9053    / cdiv 9439   NN0cn0 9981   ZZcz 10040   ZZ>=cuz 10246   RR+crp 10370   ^cexp 11120
This theorem is referenced by:  expnlbnd2  11248  digit1  11251  leexp2ad  11293  faclbnd4lem1  11322  climcndslem1  12324  climcndslem2  12325  ef01bndlem  12480  aaliou3lem2  19739
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-cnex 8809  ax-resscn 8810  ax-1cn 8811  ax-icn 8812  ax-addcl 8813  ax-addrcl 8814  ax-mulcl 8815  ax-mulrcl 8816  ax-mulcom 8817  ax-addass 8818  ax-mulass 8819  ax-distr 8820  ax-i2m1 8821  ax-1ne0 8822  ax-1rid 8823  ax-rnegex 8824  ax-rrecex 8825  ax-cnre 8826  ax-pre-lttri 8827  ax-pre-lttrn 8828  ax-pre-ltadd 8829  ax-pre-mulgt0 8830
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-nel 2462  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-lim 4413  df-suc 4414  df-om 4673  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-recs 6404  df-rdg 6439  df-er 6676  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-pnf 8885  df-mnf 8886  df-xr 8887  df-ltxr 8888  df-le 8889  df-sub 9055  df-neg 9056  df-div 9440  df-nn 9763  df-n0 9982  df-z 10041  df-uz 10247  df-rp 10371  df-seq 11063  df-exp 11121
  Copyright terms: Public domain W3C validator