Metamath Proof Explorer


Theorem relogbmulexp

Description: The logarithm of the product of a positive real and a positive real number to the power of a real number is the sum of the logarithm of the first real number and the scaled logarithm of the second real number. (Contributed by AV, 29-May-2020)

Ref Expression
Assertion relogbmulexp ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ด ยท ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) = ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ธ ยท ( ๐ต logb ๐ถ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+ )
2 rpcxpcl โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) โˆˆ โ„+ )
3 2 3adant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) โˆˆ โ„+ )
4 1 3 jca โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) โˆˆ โ„+ ) )
5 relogbmul โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) โˆˆ โ„+ ) ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ด ยท ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) = ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ต logb ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) )
6 4 5 sylan2 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ด ยท ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) = ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ต logb ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) )
7 relogbreexp โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) = ( ๐ธ ยท ( ๐ต logb ๐ถ ) ) )
8 7 3adant3r1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) = ( ๐ธ ยท ( ๐ต logb ๐ถ ) ) )
9 8 oveq2d โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ต logb ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) = ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ธ ยท ( ๐ต logb ๐ถ ) ) ) )
10 6 9 eqtrd โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { 0 , 1 } ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„+ โˆง ๐ธ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐ต logb ( ๐ด ยท ( ๐ถ โ†‘๐‘ ๐ธ ) ) ) = ( ( ๐ต logb ๐ด ) + ( ๐ธ ยท ( ๐ต logb ๐ถ ) ) ) )