Metamath Proof Explorer


Theorem expp1

Description: Value of a complex number raised to a nonnegative integer power plus one. Part of Definition 10-4.1 of Gleason p. 134. When A is nonzero, this holds for all integers N , see expneg . (Contributed by NM, 20-May-2005) (Revised by Mario Carneiro, 2-Jul-2013)

Ref Expression
Assertion expp1 ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elnn0 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†” ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ = 0 ) )
2 seqp1 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) ) )
3 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
4 2 3 eleq2s โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) ) )
5 4 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) ) )
6 peano2nn โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ + 1 ) โˆˆ โ„• )
7 fvconst2g โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ + 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ๐ด )
8 6 7 sylan2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ๐ด )
9 8 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ( ( โ„• ร— { ๐ด } ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
10 5 9 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
11 expnnval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ + 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) )
12 6 11 sylan2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ( ๐‘ + 1 ) ) )
13 expnnval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) )
14 13 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) = ( ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { ๐ด } ) ) โ€˜ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
15 10 12 14 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
16 exp1 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 1 ) = ๐ด )
17 mullid โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 ยท ๐ด ) = ๐ด )
18 16 17 eqtr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 1 ) = ( 1 ยท ๐ด ) )
19 18 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 1 ) = ( 1 ยท ๐ด ) )
20 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ๐‘ = 0 )
21 20 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐‘ + 1 ) = ( 0 + 1 ) )
22 0p1e1 โŠข ( 0 + 1 ) = 1
23 21 22 eqtrdi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐‘ + 1 ) = 1 )
24 23 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ๐ด โ†‘ 1 ) )
25 oveq2 โŠข ( ๐‘ = 0 โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = ( ๐ด โ†‘ 0 ) )
26 exp0 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 0 ) = 1 )
27 25 26 sylan9eqr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) = 1 )
28 27 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) = ( 1 ยท ๐ด ) )
29 19 24 28 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ = 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
30 15 29 jaodan โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ = 0 ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )
31 1 30 sylan2b โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ๐ด ) )