Metamath Proof Explorer


Theorem cxpsub

Description: Exponent subtraction law for complex exponentiation. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion cxpsub ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต โˆ’ ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 negcl โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โ†’ - ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
2 cxpadd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง - ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต + - ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) ) )
3 1 2 syl3an3 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต + - ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) ) )
4 simp2 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
5 simp3 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
6 4 5 negsubd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ต + - ๐ถ ) = ( ๐ต โˆ’ ๐ถ ) )
7 6 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต + - ๐ถ ) ) = ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต โˆ’ ๐ถ ) ) )
8 simp1l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
9 simp1r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ด โ‰  0 )
10 cxpneg โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) )
11 8 9 5 10 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) = ( 1 / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) )
12 11 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( 1 / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) ) )
13 cxpcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
14 8 4 13 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
15 cxpcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
16 8 5 15 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
17 cxpne0 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) โ‰  0 )
18 8 9 5 17 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) โ‰  0 )
19 14 16 18 divrecd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( 1 / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) ) )
20 12 19 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) ยท ( ๐ด โ†‘๐‘ - ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) )
21 3 7 20 3eqtr3d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘๐‘ ( ๐ต โˆ’ ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ต ) / ( ๐ด โ†‘๐‘ ๐ถ ) ) )