Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltexp2r Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltexp2r 13131
 Description: The power of a positive number smaller than 1 decreases as its exponent increases. (Contributed by NM, 2-Aug-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 5-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
ltexp2r (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝐴𝑁) < (𝐴𝑀)))

Proof of Theorem ltexp2r
StepHypRef Expression
1 simpl1 1228 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpcnd 12087 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
31rpne0d 12090 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 ≠ 0)
4 simpl2 1230 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝑀 ∈ ℤ)
5 exprec 13115 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((1 / 𝐴)↑𝑀) = (1 / (𝐴𝑀)))
62, 3, 4, 5syl3anc 1477 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((1 / 𝐴)↑𝑀) = (1 / (𝐴𝑀)))
7 simpl3 1232 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝑁 ∈ ℤ)
8 exprec 13115 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((1 / 𝐴)↑𝑁) = (1 / (𝐴𝑁)))
92, 3, 7, 8syl3anc 1477 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((1 / 𝐴)↑𝑁) = (1 / (𝐴𝑁)))
106, 9breq12d 4817 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
111rprecred 12096 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (1 / 𝐴) ∈ ℝ)
12 simpr 479 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 𝐴 < 1)
131reclt1d 12098 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴 < 1 ↔ 1 < (1 / 𝐴)))
1412, 13mpbid 222 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → 1 < (1 / 𝐴))
15 ltexp2 13128 . . 3 ((((1 / 𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 1 < (1 / 𝐴)) → (𝑀 < 𝑁 ↔ ((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁)))
1611, 4, 7, 14, 15syl31anc 1480 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ ((1 / 𝐴)↑𝑀) < ((1 / 𝐴)↑𝑁)))
17 rpexpcl 13093 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
181, 7, 17syl2anc 696 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑁) ∈ ℝ+)
19 rpexpcl 13093 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
201, 4, 19syl2anc 696 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝐴𝑀) ∈ ℝ+)
2118, 20ltrecd 12103 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → ((𝐴𝑁) < (𝐴𝑀) ↔ (1 / (𝐴𝑀)) < (1 / (𝐴𝑁))))
2210, 16, 213bitr4d 300 1 (((𝐴 ∈ ℝ+𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 < 1) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝐴𝑁) < (𝐴𝑀)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   ≠ wne 2932   class class class wbr 4804  (class class class)co 6814  ℂcc 10146  ℝcr 10147  0cc0 10148  1c1 10149   < clt 10286   / cdiv 10896  ℤcz 11589  ℝ+crp 12045  ↑cexp 13074 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-er 7913  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-n0 11505  df-z 11590  df-uz 11900  df-rp 12046  df-seq 13016  df-exp 13075 This theorem is referenced by:  ltexp2rd  13247
 Copyright terms: Public domain W3C validator