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

Theorem absexpz 14089
Description: Absolute value of integer exponentiation. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
absexpz ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁))

Proof of Theorem absexpz
StepHypRef Expression
1 elznn0nn 11429 . 2 (𝑁 ∈ ℤ ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)))
2 absexp 14088 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁))
32ex 449 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑁 ∈ ℕ0 → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁)))
43adantr 480 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑁 ∈ ℕ0 → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁)))
5 1cnd 10094 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → 1 ∈ ℂ)
6 simpll 805 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
7 nnnn0 11337 . . . . . . . . . 10 (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℕ0)
87ad2antll 765 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → -𝑁 ∈ ℕ0)
96, 8expcld 13048 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐴↑-𝑁) ∈ ℂ)
10 simplr 807 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐴 ≠ 0)
11 nnz 11437 . . . . . . . . . 10 (-𝑁 ∈ ℕ → -𝑁 ∈ ℤ)
1211ad2antll 765 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → -𝑁 ∈ ℤ)
136, 10, 12expne0d 13054 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐴↑-𝑁) ≠ 0)
14 absdiv 14079 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑-𝑁) ∈ ℂ ∧ (𝐴↑-𝑁) ≠ 0) → (abs‘(1 / (𝐴↑-𝑁))) = ((abs‘1) / (abs‘(𝐴↑-𝑁))))
155, 9, 13, 14syl3anc 1366 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(1 / (𝐴↑-𝑁))) = ((abs‘1) / (abs‘(𝐴↑-𝑁))))
16 abs1 14081 . . . . . . . . 9 (abs‘1) = 1
1716oveq1i 6700 . . . . . . . 8 ((abs‘1) / (abs‘(𝐴↑-𝑁))) = (1 / (abs‘(𝐴↑-𝑁)))
18 absexp 14088 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ -𝑁 ∈ ℕ0) → (abs‘(𝐴↑-𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑-𝑁))
196, 8, 18syl2anc 694 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(𝐴↑-𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑-𝑁))
2019oveq2d 6706 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (1 / (abs‘(𝐴↑-𝑁))) = (1 / ((abs‘𝐴)↑-𝑁)))
2117, 20syl5eq 2697 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → ((abs‘1) / (abs‘(𝐴↑-𝑁))) = (1 / ((abs‘𝐴)↑-𝑁)))
2215, 21eqtrd 2685 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(1 / (𝐴↑-𝑁))) = (1 / ((abs‘𝐴)↑-𝑁)))
23 simprl 809 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑁 ∈ ℝ)
2423recnd 10106 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑁 ∈ ℂ)
25 expneg2 12909 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ -𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑁) = (1 / (𝐴↑-𝑁)))
266, 24, 8, 25syl3anc 1366 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐴𝑁) = (1 / (𝐴↑-𝑁)))
2726fveq2d 6233 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(𝐴𝑁)) = (abs‘(1 / (𝐴↑-𝑁))))
28 abscl 14062 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
2928ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
3029recnd 10106 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘𝐴) ∈ ℂ)
31 expneg2 12909 . . . . . . 7 (((abs‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ -𝑁 ∈ ℕ0) → ((abs‘𝐴)↑𝑁) = (1 / ((abs‘𝐴)↑-𝑁)))
3230, 24, 8, 31syl3anc 1366 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → ((abs‘𝐴)↑𝑁) = (1 / ((abs‘𝐴)↑-𝑁)))
3322, 27, 323eqtr4d 2695 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁))
3433ex 449 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁)))
354, 34jaod 394 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ)) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁)))
36353impia 1280 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ (𝑁 ∈ ℕ0 ∨ (𝑁 ∈ ℝ ∧ -𝑁 ∈ ℕ))) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁))
371, 36syl3an3b 1404 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (abs‘(𝐴𝑁)) = ((abs‘𝐴)↑𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wo 382  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  cfv 5926  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975  -cneg 10305   / cdiv 10722  cn 11058  0cn0 11330  cz 11415  cexp 12900  abscabs 14018
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-sup 8389  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-rp 11871  df-seq 12842  df-exp 12901  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020
This theorem is referenced by:  iseraltlem3  14458  root1cj  24542  lgseisen  25149  knoppndvlem14  32641
  Copyright terms: Public domain W3C validator