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Theorem pellfund14

Description: Every positive Pell solution is a power of the fundamental solution. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion pellfund14 DAPell14QRDxA=PellFundDx

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pell14qrrp DAPell14QRDA+
2 pellfundrp DPellFundD+
3 2 adantr DAPell14QRDPellFundD+
4 pellfundne1 DPellFundD1
5 4 adantr DAPell14QRDPellFundD1
6 reglogcl A+PellFundD+PellFundD1logAlogPellFundD
7 1 3 5 6 syl3anc DAPell14QRDlogAlogPellFundD
8 7 flcld DAPell14QRDlogAlogPellFundD
9 pell14qrre DAPell14QRDA
10 9 recnd DAPell14QRDA
11 3 8 rpexpcld DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD+
12 11 rpcnd DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD
13 8 znegcld DAPell14QRDlogAlogPellFundD
14 3 13 rpexpcld DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD+
15 14 rpcnd DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD
16 14 rpne0d DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD0
17 simpl DAPell14QRDD
18 pell1qrss14 DPell1QRDPell14QRD
19 pellfundex DPellFundDPell1QRD
20 18 19 sseldd DPellFundDPell14QRD
21 20 adantr DAPell14QRDPellFundDPell14QRD
22 pell14qrexpcl DPellFundDPell14QRDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRD
23 17 21 13 22 syl3anc DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRD
24 pell14qrmulcl DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRD
25 23 24 mpd3an3 DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRD
26 1rp 1+
27 26 a1i DAPell14QRD1+
28 modge0 logAlogPellFundD1+0logAlogPellFundDmod1
29 7 27 28 syl2anc DAPell14QRD0logAlogPellFundDmod1
30 7 recnd DAPell14QRDlogAlogPellFundD
31 8 zcnd DAPell14QRDlogAlogPellFundD
32 30 31 negsubd DAPell14QRDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=logAlogPellFundDlogAlogPellFundD
33 modfrac logAlogPellFundDlogAlogPellFundDmod1=logAlogPellFundDlogAlogPellFundD
34 7 33 syl DAPell14QRDlogAlogPellFundDmod1=logAlogPellFundDlogAlogPellFundD
35 32 34 eqtr4d DAPell14QRDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=logAlogPellFundDmod1
36 29 35 breqtrrd DAPell14QRD0logAlogPellFundD+logAlogPellFundD
37 reglog1 PellFundD+PellFundD1log1logPellFundD=0
38 3 5 37 syl2anc DAPell14QRDlog1logPellFundD=0
39 reglogmul A+PellFundDlogAlogPellFundD+PellFundD+PellFundD1logAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD+logPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD
40 1 14 3 5 39 syl112anc DAPell14QRDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD+logPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD
41 reglogexpbas logAlogPellFundDPellFundD+PellFundD1logPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD
42 13 3 5 41 syl12anc DAPell14QRDlogPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD
43 42 oveq2d DAPell14QRDlogAlogPellFundD+logPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD+logAlogPellFundD
44 40 43 eqtrd DAPell14QRDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD=logAlogPellFundD+logAlogPellFundD
45 36 38 44 3brtr4d DAPell14QRDlog1logPellFundDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD
46 1 14 rpmulcld DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundD+
47 pellfundgt1 D1<PellFundD
48 47 adantr DAPell14QRD1<PellFundD
49 reglogleb 1+APellFundDlogAlogPellFundD+PellFundD+1<PellFundD1APellFundDlogAlogPellFundDlog1logPellFundDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD
50 27 46 3 48 49 syl22anc DAPell14QRD1APellFundDlogAlogPellFundDlog1logPellFundDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD
51 45 50 mpbird DAPell14QRD1APellFundDlogAlogPellFundD
52 modlt logAlogPellFundD1+logAlogPellFundDmod1<1
53 7 27 52 syl2anc DAPell14QRDlogAlogPellFundDmod1<1
54 35 53 eqbrtrd DAPell14QRDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD<1
55 reglogbas PellFundD+PellFundD1logPellFundDlogPellFundD=1
56 3 5 55 syl2anc DAPell14QRDlogPellFundDlogPellFundD=1
57 54 44 56 3brtr4d DAPell14QRDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD<logPellFundDlogPellFundD
58 reglogltb APellFundDlogAlogPellFundD+PellFundD+PellFundD+1<PellFundDAPellFundDlogAlogPellFundD<PellFundDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD<logPellFundDlogPellFundD
59 46 3 3 48 58 syl22anc DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundD<PellFundDlogAPellFundDlogAlogPellFundDlogPellFundD<logPellFundDlogPellFundD
60 57 59 mpbird DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundD<PellFundD
61 pellfund14gap DAPellFundDlogAlogPellFundDPell14QRD1APellFundDlogAlogPellFundDAPellFundDlogAlogPellFundD<PellFundDAPellFundDlogAlogPellFundD=1
62 17 25 51 60 61 syl112anc DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundD=1
63 31 negidd DAPell14QRDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=0
64 63 oveq2d DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=PellFundD0
65 3 rpcnd DAPell14QRDPellFundD
66 3 rpne0d DAPell14QRDPellFundD0
67 expaddz PellFundDPellFundD0logAlogPellFundDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=PellFundDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundD
68 65 66 8 13 67 syl22anc DAPell14QRDPellFundDlogAlogPellFundD+logAlogPellFundD=PellFundDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundD
69 65 exp0d DAPell14QRDPellFundD0=1
70 64 68 69 3eqtr3rd DAPell14QRD1=PellFundDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundD
71 62 70 eqtrd DAPell14QRDAPellFundDlogAlogPellFundD=PellFundDlogAlogPellFundDPellFundDlogAlogPellFundD
72 10 12 15 16 71 mulcan2ad DAPell14QRDA=PellFundDlogAlogPellFundD
73 oveq2 x=logAlogPellFundDPellFundDx=PellFundDlogAlogPellFundD
74 73 rspceeqv logAlogPellFundDA=PellFundDlogAlogPellFundDxA=PellFundDx
75 8 72 74 syl2anc DAPell14QRDxA=PellFundDx