Metamath Proof Explorer


Theorem decexp2

Description: Calculate a power of two. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Feb-2014)

Ref Expression
Hypotheses decexp2.1 โŠข ๐‘€ โˆˆ โ„•0
decexp2.2 โŠข ( ๐‘€ + 2 ) = ๐‘
Assertion decexp2 ( ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) + 0 ) = ( 2 โ†‘ ๐‘ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 decexp2.1 โŠข ๐‘€ โˆˆ โ„•0
2 decexp2.2 โŠข ( ๐‘€ + 2 ) = ๐‘
3 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
4 2nn0 โŠข 2 โˆˆ โ„•0
5 4 1 nn0expcli โŠข ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) โˆˆ โ„•0
6 5 nn0cni โŠข ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) โˆˆ โ„‚
7 3 6 mulcli โŠข ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) โˆˆ โ„‚
8 expp1 โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ยท 2 ) )
9 3 1 8 mp2an โŠข ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ยท 2 )
10 6 3 mulcomi โŠข ( ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ยท 2 ) = ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) )
11 9 10 eqtr2i โŠข ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) = ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) )
12 11 oveq1i โŠข ( ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) ยท 2 ) = ( ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) ยท 2 )
13 7 3 12 mulcomli โŠข ( 2 ยท ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) ยท 2 )
14 5 decbin0 โŠข ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) = ( 2 ยท ( 2 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) )
15 peano2nn0 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐‘€ + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
16 1 15 ax-mp โŠข ( ๐‘€ + 1 ) โˆˆ โ„•0
17 expp1 โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘€ + 1 ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 2 โ†‘ ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) ยท 2 ) )
18 3 16 17 mp2an โŠข ( 2 โ†‘ ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 ) ) = ( ( 2 โ†‘ ( ๐‘€ + 1 ) ) ยท 2 )
19 13 14 18 3eqtr4i โŠข ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) = ( 2 โ†‘ ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 ) )
20 4nn0 โŠข 4 โˆˆ โ„•0
21 20 5 nn0mulcli โŠข ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) โˆˆ โ„•0
22 21 nn0cni โŠข ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) โˆˆ โ„‚
23 22 addid1i โŠข ( ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) + 0 ) = ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) )
24 1 nn0cni โŠข ๐‘€ โˆˆ โ„‚
25 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
26 24 25 25 addassi โŠข ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 ) = ( ๐‘€ + ( 1 + 1 ) )
27 df-2 โŠข 2 = ( 1 + 1 )
28 27 oveq2i โŠข ( ๐‘€ + 2 ) = ( ๐‘€ + ( 1 + 1 ) )
29 26 28 2 3eqtr2ri โŠข ๐‘ = ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 )
30 29 oveq2i โŠข ( 2 โ†‘ ๐‘ ) = ( 2 โ†‘ ( ( ๐‘€ + 1 ) + 1 ) )
31 19 23 30 3eqtr4i โŠข ( ( 4 ยท ( 2 โ†‘ ๐‘€ ) ) + 0 ) = ( 2 โ†‘ ๐‘ )