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Theorem logbleb

Description: The general logarithm function is monotone/increasing. See logleb . (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Oct-2014) (Revised by AV, 31-May-2020)

Ref Expression
Assertion logbleb ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → X ≤ Y ↔ log B X ≤ log B Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp2 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → X ∈ ℝ +
2 1 relogcld ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log ⁡ X ∈ ℝ
3 simp3 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → Y ∈ ℝ +
4 3 relogcld ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log ⁡ Y ∈ ℝ
5 eluzelre ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 → B ∈ ℝ
6 5 3ad2ant1 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → B ∈ ℝ
7 1z ⊢ 1 ∈ ℤ
8 simp1 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → B ∈ ℤ ≥ 2
9 1p1e2 ⊢ 1 + 1 = 2
10 9 fveq2i ⊢ ℤ ≥ 1 + 1 = ℤ ≥ 2
11 8 10 eleqtrrdi ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → B ∈ ℤ ≥ 1 + 1
12 eluzp1l ⊢ 1 ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ≥ 1 + 1 → 1 < B
13 7 11 12 sylancr ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → 1 < B
14 6 13 rplogcld ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log ⁡ B ∈ ℝ +
15 2 4 14 lediv1d ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log ⁡ X ≤ log ⁡ Y ↔ log ⁡ X log ⁡ B ≤ log ⁡ Y log ⁡ B
16 logleb ⊢ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → X ≤ Y ↔ log ⁡ X ≤ log ⁡ Y
17 16 3adant1 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → X ≤ Y ↔ log ⁡ X ≤ log ⁡ Y
18 relogbval ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + → log B X = log ⁡ X log ⁡ B
19 18 3adant3 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log B X = log ⁡ X log ⁡ B
20 relogbval ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ Y ∈ ℝ + → log B Y = log ⁡ Y log ⁡ B
21 20 3adant2 ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log B Y = log ⁡ Y log ⁡ B
22 19 21 breq12d ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → log B X ≤ log B Y ↔ log ⁡ X log ⁡ B ≤ log ⁡ Y log ⁡ B
23 15 17 22 3bitr4d ⊢ B ∈ ℤ ≥ 2 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ + → X ≤ Y ↔ log B X ≤ log B Y