Metamath Proof Explorer


Theorem expaddzlem

Description: Lemma for expaddz . (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jun-2014)

Ref Expression
Assertion expaddzlem ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘€ ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 simp3 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
3 expcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
4 1 2 3 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
5 simp2r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ๐‘€ โˆˆ โ„• )
6 5 nnnn0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ๐‘€ โˆˆ โ„•0 )
7 expcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โˆˆ โ„‚ )
8 1 6 7 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โˆˆ โ„‚ )
9 simp1r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
10 5 nnzd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
11 expne0i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โ‰  0 )
12 1 9 10 11 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โ‰  0 )
13 4 8 12 divrec2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) = ( ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
14 simp2l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ )
15 14 recnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚ )
16 15 negnegd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - - ๐‘€ = ๐‘€ )
17 nnnegz โŠข ( - ๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ - - ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
18 5 17 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - - ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
19 16 18 eqeltrrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
20 2 nn0zd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
21 19 20 zaddcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค )
22 expclz โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
23 1 9 21 22 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
24 23 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
25 8 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โˆˆ โ„‚ )
26 12 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) โ‰  0 )
27 24 25 26 divcan4d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) = ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) )
28 1 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
29 simpr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
30 6 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ๐‘€ โˆˆ โ„•0 )
31 expadd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
32 28 29 30 31 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
33 21 zcnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
34 33 15 negsubd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) = ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆ’ ๐‘€ ) )
35 2 nn0cnd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
36 15 35 pncan2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆ’ ๐‘€ ) = ๐‘ )
37 34 36 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) = ๐‘ )
38 37 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) = ๐‘ )
39 38 oveq2d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) + - ๐‘€ ) ) = ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )
40 32 39 eqtr3d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) = ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )
41 40 oveq1d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
42 27 41 eqtr3d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
43 1 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
44 33 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
45 simpr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 )
46 expneg2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ) )
47 43 44 45 46 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ) )
48 21 znegcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค )
49 expclz โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
50 1 9 48 49 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
51 50 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
52 4 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
53 expne0i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 )
54 1 9 20 53 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 )
55 54 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 )
56 51 52 55 divcan4d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) )
57 2 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
58 expadd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
59 43 45 57 58 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
60 15 35 negdi2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) = ( - ๐‘€ โˆ’ ๐‘ ) )
61 60 oveq1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) = ( ( - ๐‘€ โˆ’ ๐‘ ) + ๐‘ ) )
62 15 negcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ - ๐‘€ โˆˆ โ„‚ )
63 62 35 npcand โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( - ๐‘€ โˆ’ ๐‘ ) + ๐‘ ) = - ๐‘€ )
64 61 63 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) = - ๐‘€ )
65 64 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) = - ๐‘€ )
66 65 oveq2d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( - ( ๐‘€ + ๐‘ ) + ๐‘ ) ) = ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) )
67 59 66 eqtr3d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) )
68 67 oveq1d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
69 56 68 eqtr3d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
70 69 oveq2d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ) = ( 1 / ( ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
71 8 4 12 54 recdivd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 1 / ( ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
72 71 adantr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 1 / ( ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
73 70 72 eqtrd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
74 47 73 eqtrd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โˆง - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
75 elznn0 โŠข ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค โ†” ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โˆจ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) ) )
76 75 simprbi โŠข ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„ค โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โˆจ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) )
77 21 76 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 โˆจ - ( ๐‘€ + ๐‘ ) โˆˆ โ„•0 ) )
78 42 74 77 mpjaodan โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
79 expneg2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„‚ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘€ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
80 1 15 6 79 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘€ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) )
81 80 oveq1d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘€ ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ( 1 / ( ๐ด โ†‘ - ๐‘€ ) ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
82 13 78 81 3eqtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง - ๐‘€ โˆˆ โ„• ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘€ + ๐‘ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘€ ) ยท ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )