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

Theorem nnlogbexp 24739
Description: Identity law for general logarithm with integer base. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Sep-2014.) (Revised by Thierry Arnoux, 27-Sep-2017.)
Assertion
Ref Expression
nnlogbexp ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = 𝑀)

Proof of Theorem nnlogbexp
StepHypRef Expression
1 zgt1rpn0n1 12073 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → (𝐵 ∈ ℝ+𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
21adantr 466 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐵 ∈ ℝ+𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
32simp1d 1135 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝐵 ∈ ℝ+)
43rpcnd 12076 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝐵 ∈ ℂ)
54adantr 466 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
62simp2d 1136 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝐵 ≠ 0)
76adantr 466 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → 𝐵 ≠ 0)
82simp3d 1137 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝐵 ≠ 1)
98adantr 466 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → 𝐵 ≠ 1)
10 logb1 24727 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1) → (𝐵 logb 1) = 0)
115, 7, 9, 10syl3anc 1475 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵 logb 1) = 0)
12 simpr 471 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑀 = 0)
1312oveq2d 6808 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵𝑀) = (𝐵↑0))
145exp0d 13208 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵↑0) = 1)
1513, 14eqtrd 2804 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵𝑀) = 1)
1615oveq2d 6808 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = (𝐵 logb 1))
1711, 16, 123eqtr4d 2814 . 2 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = 𝑀)
184adantr 466 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
196adantr 466 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝐵 ≠ 0)
208adantr 466 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝐵 ≠ 1)
21 eldifpr 4341 . . . . 5 (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
2218, 19, 20, 21syl3anbrc 1427 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}))
233adantr 466 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℝ+)
24 simpr 471 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
2524adantr 466 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℤ)
2623, 25rpexpcld 13238 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝐵𝑀) ∈ ℝ+)
2726rpcnne0d 12083 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → ((𝐵𝑀) ∈ ℂ ∧ (𝐵𝑀) ≠ 0))
28 eldifsn 4451 . . . . 5 ((𝐵𝑀) ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ ((𝐵𝑀) ∈ ℂ ∧ (𝐵𝑀) ≠ 0))
2927, 28sylibr 224 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝐵𝑀) ∈ (ℂ ∖ {0}))
30 logbval 24724 . . . 4 ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ (𝐵𝑀) ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = ((log‘(𝐵𝑀)) / (log‘𝐵)))
3122, 29, 30syl2anc 565 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = ((log‘(𝐵𝑀)) / (log‘𝐵)))
3224zred 11683 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℝ)
3332adantr 466 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℝ)
3423, 33logcxpd 24697 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (log‘(𝐵𝑐𝑀)) = (𝑀 · (log‘𝐵)))
3518, 19, 25cxpexpzd 24677 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝐵𝑐𝑀) = (𝐵𝑀))
3635fveq2d 6336 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (log‘(𝐵𝑐𝑀)) = (log‘(𝐵𝑀)))
3734, 36eqtr3d 2806 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝑀 · (log‘𝐵)) = (log‘(𝐵𝑀)))
3837oveq1d 6807 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → ((𝑀 · (log‘𝐵)) / (log‘𝐵)) = ((log‘(𝐵𝑀)) / (log‘𝐵)))
3933recnd 10269 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℂ)
4018, 19logcld 24537 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
41 logne0 24546 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ+𝐵 ≠ 1) → (log‘𝐵) ≠ 0)
4223, 20, 41syl2anc 565 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (log‘𝐵) ≠ 0)
4339, 40, 42divcan4d 11008 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → ((𝑀 · (log‘𝐵)) / (log‘𝐵)) = 𝑀)
4431, 38, 433eqtr2d 2810 . 2 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = 𝑀)
4517, 44pm2.61dane 3029 1 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐵 logb (𝐵𝑀)) = 𝑀)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 382  w3a 1070   = wceq 1630  wcel 2144  wne 2942  cdif 3718  {csn 4314  {cpr 4316  cfv 6031  (class class class)co 6792  cc 10135  cr 10136  0cc0 10137  1c1 10138   · cmul 10142   / cdiv 10885  2c2 11271  cz 11578  cuz 11887  +crp 12034  cexp 13066  logclog 24521  𝑐ccxp 24522   logb clogb 24722
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-rep 4902  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095  ax-inf2 8701  ax-cnex 10193  ax-resscn 10194  ax-1cn 10195  ax-icn 10196  ax-addcl 10197  ax-addrcl 10198  ax-mulcl 10199  ax-mulrcl 10200  ax-mulcom 10201  ax-addass 10202  ax-mulass 10203  ax-distr 10204  ax-i2m1 10205  ax-1ne0 10206  ax-1rid 10207  ax-rnegex 10208  ax-rrecex 10209  ax-cnre 10210  ax-pre-lttri 10211  ax-pre-lttrn 10212  ax-pre-ltadd 10213  ax-pre-mulgt0 10214  ax-pre-sup 10215  ax-addf 10216  ax-mulf 10217
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-fal 1636  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-nel 3046  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rmo 3068  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-pss 3737  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-tp 4319  df-op 4321  df-uni 4573  df-int 4610  df-iun 4654  df-iin 4655  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-tr 4885  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6753  df-ov 6795  df-oprab 6796  df-mpt2 6797  df-of 7043  df-om 7212  df-1st 7314  df-2nd 7315  df-supp 7446  df-wrecs 7558  df-recs 7620  df-rdg 7658  df-1o 7712  df-2o 7713  df-oadd 7716  df-er 7895  df-map 8010  df-pm 8011  df-ixp 8062  df-en 8109  df-dom 8110  df-sdom 8111  df-fin 8112  df-fsupp 8431  df-fi 8472  df-sup 8503  df-inf 8504  df-oi 8570  df-card 8964  df-cda 9191  df-pnf 10277  df-mnf 10278  df-xr 10279  df-ltxr 10280  df-le 10281  df-sub 10469  df-neg 10470  df-div 10886  df-nn 11222  df-2 11280  df-3 11281  df-4 11282  df-5 11283  df-6 11284  df-7 11285  df-8 11286  df-9 11287  df-n0 11494  df-z 11579  df-dec 11695  df-uz 11888  df-q 11991  df-rp 12035  df-xneg 12150  df-xadd 12151  df-xmul 12152  df-ioo 12383  df-ioc 12384  df-ico 12385  df-icc 12386  df-fz 12533  df-fzo 12673  df-fl 12800  df-mod 12876  df-seq 13008  df-exp 13067  df-fac 13264  df-bc 13293  df-hash 13321  df-shft 14014  df-cj 14046  df-re 14047  df-im 14048  df-sqrt 14182  df-abs 14183  df-limsup 14409  df-clim 14426  df-rlim 14427  df-sum 14624  df-ef 15003  df-sin 15005  df-cos 15006  df-pi 15008  df-struct 16065  df-ndx 16066  df-slot 16067  df-base 16069  df-sets 16070  df-ress 16071  df-plusg 16161  df-mulr 16162  df-starv 16163  df-sca 16164  df-vsca 16165  df-ip 16166  df-tset 16167  df-ple 16168  df-ds 16171  df-unif 16172  df-hom 16173  df-cco 16174  df-rest 16290  df-topn 16291  df-0g 16309  df-gsum 16310  df-topgen 16311  df-pt 16312  df-prds 16315  df-xrs 16369  df-qtop 16374  df-imas 16375  df-xps 16377  df-mre 16453  df-mrc 16454  df-acs 16456  df-mgm 17449  df-sgrp 17491  df-mnd 17502  df-submnd 17543  df-mulg 17748  df-cntz 17956  df-cmn 18401  df-psmet 19952  df-xmet 19953  df-met 19954  df-bl 19955  df-mopn 19956  df-fbas 19957  df-fg 19958  df-cnfld 19961  df-top 20918  df-topon 20935  df-topsp 20957  df-bases 20970  df-cld 21043  df-ntr 21044  df-cls 21045  df-nei 21122  df-lp 21160  df-perf 21161  df-cn 21251  df-cnp 21252  df-haus 21339  df-tx 21585  df-hmeo 21778  df-fil 21869  df-fm 21961  df-flim 21962  df-flf 21963  df-xms 22344  df-ms 22345  df-tms 22346  df-cncf 22900  df-limc 23849  df-dv 23850  df-log 24523  df-cxp 24524  df-logb 24723
This theorem is referenced by:  dya2ub  30666  logbpw2m1  42879  fllog2  42880  blenpw2  42890
  Copyright terms: Public domain W3C validator