Metamath Proof Explorer


Theorem expge1

Description: A real greater than or equal to 1 raised to a nonnegative integer is greater than or equal to 1. (Contributed by NM, 21-Feb-2005) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014)

Ref Expression
Assertion expge1 ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โ‰ค ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐ด โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค ๐ด ) )
2 1 elrab โŠข ( ๐ด โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) )
3 ssrab2 โŠข { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โŠ† โ„
4 ax-resscn โŠข โ„ โŠ† โ„‚
5 3 4 sstri โŠข { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โŠ† โ„‚
6 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฅ โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) )
7 6 elrab โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) )
8 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฆ โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) )
9 8 elrab โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†” ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) )
10 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) )
11 remulcl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„ )
12 11 ad2ant2r โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„ )
13 1t1e1 โŠข ( 1 ยท 1 ) = 1
14 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
15 0le1 โŠข 0 โ‰ค 1
16 14 15 pm3.2i โŠข ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 )
17 16 jctl โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โ†’ ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) )
18 16 jctl โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โ†’ ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) )
19 lemul12a โŠข ( ( ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ ) โˆง ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) โ†’ ( 1 ยท 1 ) โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) )
20 17 18 19 syl2an โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) โ†’ ( 1 ยท 1 ) โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) ) )
21 20 imp โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( 1 ยท 1 ) โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) )
22 13 21 eqbrtrrid โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) โˆง ( 1 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) ) โ†’ 1 โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) )
23 22 an4s โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) ) โ†’ 1 โ‰ค ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) )
24 10 12 23 elrabd โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฅ ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐‘ฆ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
25 7 9 24 syl2anb โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โˆง ๐‘ฆ โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
26 1le1 โŠข 1 โ‰ค 1
27 breq2 โŠข ( ๐‘ง = 1 โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค 1 ) )
28 27 elrab โŠข ( 1 โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†” ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค 1 ) )
29 14 26 28 mpbir2an โŠข 1 โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง }
30 5 25 29 expcllem โŠข ( ( ๐ด โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
31 2 30 sylanbr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
32 31 3impa โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
33 32 3com23 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } )
34 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โ†’ ( 1 โ‰ค ๐‘ง โ†” 1 โ‰ค ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
35 34 elrab โŠข ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„ โˆง 1 โ‰ค ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
36 35 simprbi โŠข ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ { ๐‘ง โˆˆ โ„ โˆฃ 1 โ‰ค ๐‘ง } โ†’ 1 โ‰ค ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )
37 33 36 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โ‰ค ๐ด ) โ†’ 1 โ‰ค ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )