Metamath Proof Explorer


Theorem exprec

Description: Integer exponentiation of a reciprocal. (Contributed by NM, 2-Aug-2006) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014)

Ref Expression
Assertion exprec ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 expclz โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
2 reccl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
3 2 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
4 recne0 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โ‰  0 )
5 4 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 1 / ๐ด ) โ‰  0 )
6 simp3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
7 expclz โŠข ( ( ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 / ๐ด ) โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
8 3 5 6 7 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
9 expne0i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 )
10 simp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
11 simp2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
12 10 11 recidd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด ยท ( 1 / ๐ด ) ) = 1 )
13 12 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ( 1 / ๐ด ) ) โ†‘ ๐‘ ) = ( 1 โ†‘ ๐‘ ) )
14 mulexpz โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ( ( 1 / ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 / ๐ด ) โ‰  0 ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ( 1 / ๐ด ) ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) ) )
15 10 11 3 5 6 14 syl221anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ( 1 / ๐ด ) ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) ) )
16 1exp โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ( 1 โ†‘ ๐‘ ) = 1 )
17 6 16 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 1 โ†‘ ๐‘ ) = 1 )
18 13 15 17 3eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ยท ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 )
19 1 8 9 18 mvllmuld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( 1 / ๐ด ) โ†‘ ๐‘ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )