MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  expubnd Structured version   Visualization version   Unicode version
Theorem expubnd 12921
Description: An upper bound on A ^ N when 2 <_ A. (Contributed by NM, 19-Dec-2005.)
Assertion
Ref Expression
expubnd |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
Proof of Theorem expubnd
StepHypRef Expression
1 simp1 1061 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> A e. RR )
2 2re 11090 . . . . 5 |- 2 e. RR
3 peano2rem 10348 . . . . 5 |- ( A e. RR -> ( A - 1 ) e. RR )
4 remulcl 10021 . . . . 5 |- ( ( 2 e. RR /\ ( A - 1 ) e. RR ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
52, 3, 4sylancr 695 . . . 4 |- ( A e. RR -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
653ad2ant1 1082 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR )
7 simp2 1062 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> N e. NN0 )
8 0le2 11111 . . . . . . 7 |- 0 <_ 2
9 0re 10040 . . . . . . . 8 |- 0 e. RR
10 letr 10131 . . . . . . . 8 |- ( ( 0 e. RR /\ 2 e. RR /\ A e. RR ) -> ( ( 0 <_ 2 /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A ) )
119, 2, 10mp3an12 1414 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( 0 <_ 2 /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A ) )
128, 11mpani 712 . . . . . 6 |- ( A e. RR -> ( 2 <_ A -> 0 <_ A ) )
1312imp 445 . . . . 5 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> 0 <_ A )
14 resubcl 10345 . . . . . . . . 9 |- ( ( A e. RR /\ 2 e. RR ) -> ( A - 2 ) e. RR )
152, 14mpan2 707 . . . . . . . 8 |- ( A e. RR -> ( A - 2 ) e. RR )
16 leadd2 10497 . . . . . . . . 9 |- ( ( 2 e. RR /\ A e. RR /\ ( A - 2 ) e. RR ) -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
172, 16mp3an1 1411 . . . . . . . 8 |- ( ( A e. RR /\ ( A - 2 ) e. RR ) -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
1815, 17mpdan 702 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( 2 <_ A <-> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) ) )
1918biimpa 501 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) <_ ( ( A - 2 ) + A ) )
20 recn 10026 . . . . . . . 8 |- ( A e. RR -> A e. CC )
21 2cn 11091 . . . . . . . 8 |- 2 e. CC
22 npcan 10290 . . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ 2 e. CC ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
2320, 21, 22sylancl 694 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
2423adantr 481 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + 2 ) = A )
25 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . 10 |- 1 e. CC
26 subdi 10463 . . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 e. CC /\ A e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) = ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) )
2721, 25, 26mp3an13 1415 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( 2 x. ( A - 1 ) ) = ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) )
28 2times 11145 . . . . . . . . . 10 |- ( A e. CC -> ( 2 x. A ) = ( A + A ) )
29 2t1e2 11176 . . . . . . . . . . 11 |- ( 2 x. 1 ) = 2
3029a1i 11 . . . . . . . . . 10 |- ( A e. CC -> ( 2 x. 1 ) = 2 )
3128, 30oveq12d 6668 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( ( 2 x. A ) - ( 2 x. 1 ) ) = ( ( A + A ) - 2 ) )
32 addsub 10292 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( A e. CC /\ A e. CC /\ 2 e. CC ) -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3321, 32mp3an3 1413 . . . . . . . . . 10 |- ( ( A e. CC /\ A e. CC ) -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3433anidms 677 . . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( ( A + A ) - 2 ) = ( ( A - 2 ) + A ) )
3527, 31, 343eqtrrd 2661 . . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3620, 35syl 17 . . . . . . 7 |- ( A e. RR -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3736adantr 481 . . . . . 6 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( ( A - 2 ) + A ) = ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3819, 24, 373brtr3d 4684 . . . . 5 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) )
3913, 38jca 554 . . . 4 |- ( ( A e. RR /\ 2 <_ A ) -> ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) )
40393adant2 1080 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) )
41 leexp1a 12919 . . 3 |- ( ( ( A e. RR /\ ( 2 x. ( A - 1 ) ) e. RR /\ N e. NN0 ) /\ ( 0 <_ A /\ A <_ ( 2 x. ( A - 1 ) ) ) ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) )
421, 6, 7, 40, 41syl31anc 1329 . 2 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) )
433recnd 10068 . . . 4 |- ( A e. RR -> ( A - 1 ) e. CC )
44 mulexp 12899 . . . . 5 |- ( ( 2 e. CC /\ ( A - 1 ) e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4521, 44mp3an1 1411 . . . 4 |- ( ( ( A - 1 ) e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4643, 45sylan 488 . . 3 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
47463adant3 1081 . 2 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( ( 2 x. ( A - 1 ) ) ^ N ) = ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
4842, 47breqtrd 4679 1 |- ( ( A e. RR /\ N e. NN0 /\ 2 <_ A ) -> ( A ^ N ) <_ ( ( 2 ^ N ) x. ( ( A - 1 ) ^ N ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 196   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   e. wcel 1990   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937   + caddc 9939   x. cmul 9941   <_ cle 10075   - cmin 10266   2c2 11070   NN0cn0 11292   ^cexp 12860
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-seq 12802  df-exp 12861
This theorem is referenced by:  faclbnd4lem1  13080
  Copyright terms: Public domain W3C validator