Metamath Proof Explorer


Theorem reglogexp

Description: Power law for general log. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Sep-2014) (New usage is discouraged.) Use relogbzexp instead.

Ref Expression
Assertion reglogexp ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) = ( ๐‘ ยท ( ( log โ€˜ ๐ด ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 relogexp โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )
2 1 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) )
3 2 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) = ( ( ๐‘ ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) )
4 zcn โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
5 4 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
6 relogcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
7 6 recnd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
8 7 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
9 relogcl โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„ )
10 9 recnd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
11 10 adantr โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
12 11 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
13 logne0 โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โ‰  0 )
14 13 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ถ ) โ‰  0 )
15 5 8 12 14 divassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( log โ€˜ ๐ด ) ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) = ( ๐‘ ยท ( ( log โ€˜ ๐ด ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) ) )
16 3 15 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โ‰  1 ) ) โ†’ ( ( log โ€˜ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) = ( ๐‘ ยท ( ( log โ€˜ ๐ด ) / ( log โ€˜ ๐ถ ) ) ) )