Metamath Proof Explorer


Theorem logcxp

Description: Logarithm of a complex power. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Aug-2014)

Ref Expression
Assertion logcxp ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ) = ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpcn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 1 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
3 rpne0 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โ‰  0 )
4 3 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
5 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
6 5 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
7 cxpef โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) = ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) )
8 2 4 6 7 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) = ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) )
9 8 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ) = ( log โ€˜ ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
10 id โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
11 relogcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
12 remulcl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
13 10 11 12 syl2anr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
14 13 relogefd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( log โ€˜ ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )
15 9 14 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ) = ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )