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Theorem relogbcxpb

Description: The logarithm is the inverse of the exponentiation. Observation in Cohen4 p. 348. (Contributed by AV, 11-Jun-2020)

Ref Expression
Assertion relogbcxpb ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → log B X = Y ↔ B Y = X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 ⊢ Y = log B X → B Y = B log B X
2 1 eqcoms ⊢ log B X = Y → B Y = B log B X
3 rpcn ⊢ B ∈ ℝ + → B ∈ ℂ
4 3 adantr ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 → B ∈ ℂ
5 rpne0 ⊢ B ∈ ℝ + → B ≠ 0
6 5 adantr ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 → B ≠ 0
7 simpr ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 → B ≠ 1
8 eldifpr ⊢ B ∈ ℂ ∖ 0 1 ↔ B ∈ ℂ ∧ B ≠ 0 ∧ B ≠ 1
9 4 6 7 8 syl3anbrc ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 → B ∈ ℂ ∖ 0 1
10 rpcndif0 ⊢ X ∈ ℝ + → X ∈ ℂ ∖ 0
11 9 10 anim12i ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + → B ∈ ℂ ∖ 0 1 ∧ X ∈ ℂ ∖ 0
12 11 3adant3 ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → B ∈ ℂ ∖ 0 1 ∧ X ∈ ℂ ∖ 0
13 cxplogb ⊢ B ∈ ℂ ∖ 0 1 ∧ X ∈ ℂ ∖ 0 → B log B X = X
14 12 13 syl ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → B log B X = X
15 2 14 sylan9eqr ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ ∧ log B X = Y → B Y = X
16 oveq2 ⊢ X = B Y → log B X = log B B Y
17 16 eqcoms ⊢ B Y = X → log B X = log B B Y
18 eldifsn ⊢ B ∈ ℝ + ∖ 1 ↔ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1
19 18 biimpri ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 → B ∈ ℝ + ∖ 1
20 19 anim1i ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ Y ∈ ℝ → B ∈ ℝ + ∖ 1 ∧ Y ∈ ℝ
21 20 3adant2 ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → B ∈ ℝ + ∖ 1 ∧ Y ∈ ℝ
22 relogbcxp ⊢ B ∈ ℝ + ∖ 1 ∧ Y ∈ ℝ → log B B Y = Y
23 21 22 syl ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → log B B Y = Y
24 17 23 sylan9eqr ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ ∧ B Y = X → log B X = Y
25 15 24 impbida ⊢ B ∈ ℝ + ∧ B ≠ 1 ∧ X ∈ ℝ + ∧ Y ∈ ℝ → log B X = Y ↔ B Y = X