Metamath Proof Explorer


Theorem recxpcl

Description: Real closure of the complex power function. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Aug-2014)

Ref Expression
Assertion recxpcl ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) โˆˆ โ„ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 recn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 recn โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
3 cxpval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) = if ( ๐ด = 0 , if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) , ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
4 1 2 3 syl2an โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) = if ( ๐ด = 0 , if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) , ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
5 4 3adant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) = if ( ๐ด = 0 , if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) , ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
6 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
7 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
8 6 7 ifcli โŠข if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) โˆˆ โ„
9 8 a1i โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด = 0 ) โ†’ if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) โˆˆ โ„ )
10 df-ne โŠข ( ๐ด โ‰  0 โ†” ยฌ ๐ด = 0 )
11 simpl3 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
12 simpl1 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
13 simpl2 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ 0 โ‰ค ๐ด )
14 simpr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
15 12 13 14 ne0gt0d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ 0 < ๐ด )
16 12 15 elrpd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
17 16 relogcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
18 11 17 remulcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
19 18 reefcld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
20 10 19 sylan2br โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โˆง ยฌ ๐ด = 0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
21 9 20 ifclda โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ if ( ๐ด = 0 , if ( ๐ต = 0 , 1 , 0 ) , ( exp โ€˜ ( ๐ต ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
22 5 21 eqeltrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) โˆˆ โ„ )