Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rege1logbrege0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rege1logbrege0 42779
Description: The general logarithm, with a real base greater than 1, for a real number greater than or equal to 1 is greater than or equal to 0. (Contributed by AV, 25-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
rege1logbrege0 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑋))

Proof of Theorem rege1logbrege0
StepHypRef Expression
1 1re 10152 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
2 elicopnf 12383 . . . . . . 7 (1 ∈ ℝ → (𝑋 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋)))
31, 2ax-mp 5 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) ↔ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
4 id 22 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
53, 4sylbi 207 . . . . 5 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
65adantl 473 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋))
7 logge0 24471 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 ≤ (log‘𝑋))
86, 7syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (log‘𝑋))
9 simpl 474 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℝ)
10 0lt1 10663 . . . . . . . . . 10 0 < 1
11 0red 10154 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ)
12 1red 10168 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
13 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℝ → 𝑋 ∈ ℝ)
14 ltletr 10242 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝑋 ∈ ℝ) → ((0 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋))
1511, 12, 13, 14syl3anc 1439 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ ℝ → ((0 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋))
1610, 15mpani 714 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ ℝ → (1 ≤ 𝑋 → 0 < 𝑋))
1716imp 444 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 0 < 𝑋)
189, 17elrpd 11983 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℝ+)
193, 18sylbi 207 . . . . . 6 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → 𝑋 ∈ ℝ+)
2019relogcld 24489 . . . . 5 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
2120adantl 473 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
221rexri 10210 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ*
23 elioopnf 12381 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℝ* → (𝐵 ∈ (1(,)+∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵)))
2422, 23ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵))
25 simpl 474 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
26 0red 10154 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ)
27 1red 10168 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
28 id 22 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℝ)
29 lttr 10227 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((0 < 1 ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵))
3026, 27, 28, 29syl3anc 1439 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℝ → ((0 < 1 ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵))
3110, 30mpani 714 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℝ → (1 < 𝐵 → 0 < 𝐵))
3231imp 444 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 0 < 𝐵)
3325, 32elrpd 11983 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ+)
3424, 33sylbi 207 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 𝐵 ∈ ℝ+)
3534relogcld 24489 . . . . 5 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
3635adantr 472 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
37 regt1loggt0 42757 . . . . 5 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 0 < (log‘𝐵))
3837adantr 472 . . . 4 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 < (log‘𝐵))
39 ge0div 11003 . . . 4 (((log‘𝑋) ∈ ℝ ∧ (log‘𝐵) ∈ ℝ ∧ 0 < (log‘𝐵)) → (0 ≤ (log‘𝑋) ↔ 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵))))
4021, 36, 38, 39syl3anc 1439 . . 3 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (0 ≤ (log‘𝑋) ↔ 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵))))
418, 40mpbid 222 . 2 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
42 recn 10139 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℂ)
4342adantr 472 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℂ)
4432gt0ne0d 10705 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ≠ 0)
4527, 28ltlend 10295 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ → (1 < 𝐵 ↔ (1 ≤ 𝐵𝐵 ≠ 1)))
4645simplbda 655 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → 𝐵 ≠ 1)
4743, 44, 463jca 1379 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
48 eldifpr 4312 . . . 4 (𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ↔ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 1))
4947, 24, 483imtr4i 281 . . 3 (𝐵 ∈ (1(,)+∞) → 𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}))
50 recn 10139 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ℝ → 𝑋 ∈ ℂ)
5150adantr 472 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℂ)
5217gt0ne0d 10705 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → 𝑋 ≠ 0)
5351, 52jca 555 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑋) → (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
54 eldifsn 4425 . . . 4 (𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↔ (𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0))
5553, 3, 543imtr4i 281 . . 3 (𝑋 ∈ (1[,)+∞) → 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0}))
56 logbval 24624 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℂ ∖ {0, 1}) ∧ 𝑋 ∈ (ℂ ∖ {0})) → (𝐵 logb 𝑋) = ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
5749, 55, 56syl2an 495 . 2 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → (𝐵 logb 𝑋) = ((log‘𝑋) / (log‘𝐵)))
5841, 57breqtrrd 4788 1 ((𝐵 ∈ (1(,)+∞) ∧ 𝑋 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1596  wcel 2103  wne 2896  cdif 3677  {csn 4285  {cpr 4287   class class class wbr 4760  cfv 6001  (class class class)co 6765  cc 10047  cr 10048  0cc0 10049  1c1 10050  +∞cpnf 10184  *cxr 10186   < clt 10187  cle 10188   / cdiv 10797  +crp 11946  (,)cioo 12289  [,)cico 12291  logclog 24421   logb clogb 24622
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127  ax-addf 10128  ax-mulf 10129
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-fal 1602  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-iin 4631  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-se 5178  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-isom 6010  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-of 7014  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-supp 7416  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-2o 7681  df-oadd 7684  df-er 7862  df-map 7976  df-pm 7977  df-ixp 8026  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-fsupp 8392  df-fi 8433  df-sup 8464  df-inf 8465  df-oi 8531  df-card 8878  df-cda 9103  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-nn 11134  df-2 11192  df-3 11193  df-4 11194  df-5 11195  df-6 11196  df-7 11197  df-8 11198  df-9 11199  df-n0 11406  df-z 11491  df-dec 11607  df-uz 11801  df-q 11903  df-rp 11947  df-xneg 12060  df-xadd 12061  df-xmul 12062  df-ioo 12293  df-ioc 12294  df-ico 12295  df-icc 12296  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-fl 12708  df-mod 12784  df-seq 12917  df-exp 12976  df-fac 13176  df-bc 13205  df-hash 13233  df-shft 13927  df-cj 13959  df-re 13960  df-im 13961  df-sqrt 14095  df-abs 14096  df-limsup 14322  df-clim 14339  df-rlim 14340  df-sum 14537  df-ef 14918  df-sin 14920  df-cos 14921  df-pi 14923  df-struct 15982  df-ndx 15983  df-slot 15984  df-base 15986  df-sets 15987  df-ress 15988  df-plusg 16077  df-mulr 16078  df-starv 16079  df-sca 16080  df-vsca 16081  df-ip 16082  df-tset 16083  df-ple 16084  df-ds 16087  df-unif 16088  df-hom 16089  df-cco 16090  df-rest 16206  df-topn 16207  df-0g 16225  df-gsum 16226  df-topgen 16227  df-pt 16228  df-prds 16231  df-xrs 16285  df-qtop 16290  df-imas 16291  df-xps 16293  df-mre 16369  df-mrc 16370  df-acs 16372  df-mgm 17364  df-sgrp 17406  df-mnd 17417  df-submnd 17458  df-mulg 17663  df-cntz 17871  df-cmn 18316  df-psmet 19861  df-xmet 19862  df-met 19863  df-bl 19864  df-mopn 19865  df-fbas 19866  df-fg 19867  df-cnfld 19870  df-top 20822  df-topon 20839  df-topsp 20860  df-bases 20873  df-cld 20946  df-ntr 20947  df-cls 20948  df-nei 21025  df-lp 21063  df-perf 21064  df-cn 21154  df-cnp 21155  df-haus 21242  df-tx 21488  df-hmeo 21681  df-fil 21772  df-fm 21864  df-flim 21865  df-flf 21866  df-xms 22247  df-ms 22248  df-tms 22249  df-cncf 22803  df-limc 23750  df-dv 23751  df-log 24423  df-logb 24623
This theorem is referenced by:  rege1logbzge0  42780
  Copyright terms: Public domain W3C validator