Metamath Proof Explorer


Theorem expeq0

Description: A positive integer power is zero if and only if its base is zero. (Contributed by NM, 23-Feb-2005)

Ref Expression
Assertion expeq0 ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 โŠข ( ๐‘— = 1 โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = ( ๐ด โ†‘ 1 ) )
2 1 eqeq1d โŠข ( ๐‘— = 1 โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ( ๐ด โ†‘ 1 ) = 0 ) )
3 2 bibi1d โŠข ( ๐‘— = 1 โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ 1 ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) )
4 3 imbi2d โŠข ( ๐‘— = 1 โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 1 ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
5 oveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) )
6 5 eqeq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 ) )
7 6 bibi1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) )
8 7 imbi2d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
9 oveq2 โŠข ( ๐‘— = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
10 9 eqeq1d โŠข ( ๐‘— = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 ) )
11 10 bibi1d โŠข ( ๐‘— = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) )
12 11 imbi2d โŠข ( ๐‘— = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
13 oveq2 โŠข ( ๐‘— = ๐‘ โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )
14 13 eqeq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 ) )
15 14 bibi1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘ โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) )
16 15 imbi2d โŠข ( ๐‘— = ๐‘ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘— ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
17 exp1 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 1 ) = ๐ด )
18 17 eqeq1d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 1 ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) )
19 nnnn0 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
20 expp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) )
21 20 eqeq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) = 0 ) )
22 expcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
23 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
24 22 23 mul0ord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) = 0 โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) ) )
25 21 24 bitrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) ) )
26 19 25 sylan2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) ) )
27 biimp โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†’ ๐ด = 0 ) )
28 idd โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ๐ด = 0 โ†’ ๐ด = 0 ) )
29 27 28 jaod โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) โ†’ ๐ด = 0 ) )
30 olc โŠข ( ๐ด = 0 โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) )
31 29 30 impbid1 โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โˆจ ๐ด = 0 ) โ†” ๐ด = 0 ) )
32 26 31 sylan9bb โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) )
33 32 exp31 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
34 33 com12 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
35 34 a2d โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) ) )
36 4 8 12 16 18 35 nnind โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) ) )
37 36 impcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) )