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Description: Solve an equation involving an N -th power. The expression -u 1 ^c ( 2 / N ) = exp ( 2pi i / N ) is a way to write the primitive N -th root of unity with the smallest positive argument. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | cxpeq | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ↔ ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | simpl2 | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 2 | nnm1nn0 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℕ0 ) | |
| 3 | 1 2 | syl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ℕ0 ) |
| 4 | nn0uz | ⊢ ℕ0 = ( ℤ≥ ‘ 0 ) | |
| 5 | 3 4 | eleqtrdi | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝑁 − 1 ) ∈ ( ℤ≥ ‘ 0 ) ) |
| 6 | eluzfz1 | ⊢ ( ( 𝑁 − 1 ) ∈ ( ℤ≥ ‘ 0 ) → 0 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) | |
| 7 | 5 6 | syl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → 0 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) |
| 8 | neg1cn | ⊢ - 1 ∈ ℂ | |
| 9 | 2re | ⊢ 2 ∈ ℝ | |
| 10 | simp2 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 11 | nndivre | ⊢ ( ( 2 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 2 / 𝑁 ) ∈ ℝ ) | |
| 12 | 9 10 11 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 2 / 𝑁 ) ∈ ℝ ) |
| 13 | 12 | recnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 2 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 14 | cxpcl | ⊢ ( ( - 1 ∈ ℂ ∧ ( 2 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) | |
| 15 | 8 13 14 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 16 | 15 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 17 | 0nn0 | ⊢ 0 ∈ ℕ0 | |
| 18 | expcl | ⊢ ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ∧ 0 ∈ ℕ0 ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ∈ ℂ ) | |
| 19 | 16 17 18 | sylancl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ∈ ℂ ) |
| 20 | 19 | mul02d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 0 · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) = 0 ) |
| 21 | simprl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → 𝐴 = 0 ) | |
| 22 | 21 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = ( 0 ↑ 𝑁 ) ) |
| 23 | simprr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) | |
| 24 | 1 | 0expd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 0 ↑ 𝑁 ) = 0 ) |
| 25 | 22 23 24 | 3eqtr3d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → 𝐵 = 0 ) |
| 26 | 25 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = ( 0 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ) |
| 27 | nncn | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ ) | |
| 28 | nnne0 | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0 ) | |
| 29 | reccl | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ≠ 0 ) → ( 1 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) | |
| 30 | recne0 | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ≠ 0 ) → ( 1 / 𝑁 ) ≠ 0 ) | |
| 31 | 29 30 | 0cxpd | ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ≠ 0 ) → ( 0 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = 0 ) |
| 32 | 27 28 31 | syl2anc | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 0 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = 0 ) |
| 33 | 1 32 | syl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 0 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = 0 ) |
| 34 | 26 33 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = 0 ) |
| 35 | 34 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) = ( 0 · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) ) |
| 36 | 20 35 21 | 3eqtr4rd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) ) |
| 37 | oveq2 | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) | |
| 38 | 37 | oveq2d | ⊢ ( 𝑛 = 0 → ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) ) |
| 39 | 38 | rspceeqv | ⊢ ( ( 0 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ∧ 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 0 ) ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 40 | 7 36 39 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐴 = 0 ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 41 | 40 | expr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 = 0 ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 42 | simpl1 | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝐴 ∈ ℂ ) | |
| 43 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝐴 ≠ 0 ) | |
| 44 | simpl2 | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝑁 ∈ ℕ ) | |
| 45 | 44 | nnzd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝑁 ∈ ℤ ) |
| 46 | explog | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = ( exp ‘ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ) ) | |
| 47 | 42 43 45 46 | syl3anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = ( exp ‘ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ) ) |
| 48 | 47 | eqcomd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( exp ‘ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ) = ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) |
| 49 | 10 | nncnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → 𝑁 ∈ ℂ ) |
| 50 | 49 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝑁 ∈ ℂ ) |
| 51 | 42 43 | logcld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( log ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) |
| 52 | 50 51 | mulcld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) |
| 53 | 44 | nnnn0d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 54 | 42 53 | expcld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 55 | 42 43 45 | expne0d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 56 | eflogeq | ⊢ ( ( ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) → ( ( exp ‘ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ) = ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↔ ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) ) ) | |
| 57 | 52 54 55 56 | syl3anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( ( exp ‘ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) ) = ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↔ ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) ) ) |
| 58 | 48 57 | mpbid | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) ) |
| 59 | 54 55 | logcld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 60 | 59 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 61 | ax-icn | ⊢ i ∈ ℂ | |
| 62 | 2cn | ⊢ 2 ∈ ℂ | |
| 63 | picn | ⊢ π ∈ ℂ | |
| 64 | 62 63 | mulcli | ⊢ ( 2 · π ) ∈ ℂ |
| 65 | 61 64 | mulcli | ⊢ ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ |
| 66 | zcn | ⊢ ( 𝑚 ∈ ℤ → 𝑚 ∈ ℂ ) | |
| 67 | 66 | adantl | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑚 ∈ ℂ ) |
| 68 | mulcl | ⊢ ( ( ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ) → ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ∈ ℂ ) | |
| 69 | 65 67 68 | sylancr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ∈ ℂ ) |
| 70 | 60 69 | addcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) ∈ ℂ ) |
| 71 | 50 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℂ ) |
| 72 | 51 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( log ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) |
| 73 | 10 | nnne0d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → 𝑁 ≠ 0 ) |
| 74 | 73 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑁 ≠ 0 ) |
| 75 | 70 71 72 74 | divmuld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) = ( log ‘ 𝐴 ) ↔ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) ) ) |
| 76 | fveq2 | ⊢ ( ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) = ( log ‘ 𝐴 ) → ( exp ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) ) | |
| 77 | 71 74 | reccld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 1 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 78 | 77 60 | mulcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 79 | 13 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 2 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 80 | 79 67 | mulcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) ∈ ℂ ) |
| 81 | 61 63 | mulcli | ⊢ ( i · π ) ∈ ℂ |
| 82 | mulcl | ⊢ ( ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) ∈ ℂ ∧ ( i · π ) ∈ ℂ ) → ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ∈ ℂ ) | |
| 83 | 80 81 82 | sylancl | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ∈ ℂ ) |
| 84 | efadd | ⊢ ( ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ∈ ℂ ∧ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ∈ ℂ ) → ( exp ‘ ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) + ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ) · ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) ) | |
| 85 | 78 83 84 | syl2anc | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) + ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ) · ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) ) |
| 86 | 60 69 71 74 | divdird | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) = ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) / 𝑁 ) + ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) / 𝑁 ) ) ) |
| 87 | 60 71 74 | divrec2d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) / 𝑁 ) = ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 88 | 65 | a1i | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ ) |
| 89 | 88 67 71 74 | div23d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) / 𝑁 ) = ( ( ( i · ( 2 · π ) ) / 𝑁 ) · 𝑚 ) ) |
| 90 | 61 62 63 | mul12i | ⊢ ( i · ( 2 · π ) ) = ( 2 · ( i · π ) ) |
| 91 | 90 | oveq1i | ⊢ ( ( i · ( 2 · π ) ) / 𝑁 ) = ( ( 2 · ( i · π ) ) / 𝑁 ) |
| 92 | 62 | a1i | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 2 ∈ ℂ ) |
| 93 | 81 | a1i | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( i · π ) ∈ ℂ ) |
| 94 | 92 93 71 74 | div23d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 2 · ( i · π ) ) / 𝑁 ) = ( ( 2 / 𝑁 ) · ( i · π ) ) ) |
| 95 | 91 94 | eqtrid | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( i · ( 2 · π ) ) / 𝑁 ) = ( ( 2 / 𝑁 ) · ( i · π ) ) ) |
| 96 | 95 | oveq1d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( i · ( 2 · π ) ) / 𝑁 ) · 𝑚 ) = ( ( ( 2 / 𝑁 ) · ( i · π ) ) · 𝑚 ) ) |
| 97 | 79 93 67 | mul32d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( 2 / 𝑁 ) · ( i · π ) ) · 𝑚 ) = ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) |
| 98 | 89 96 97 | 3eqtrd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) / 𝑁 ) = ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) |
| 99 | 87 98 | oveq12d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) / 𝑁 ) + ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) / 𝑁 ) ) = ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) + ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) |
| 100 | 86 99 | eqtrd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) = ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) + ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) |
| 101 | 100 | fveq2d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) + ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) ) |
| 102 | 54 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 103 | 55 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 104 | 102 103 77 | cxpefd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) |
| 105 | 8 | a1i | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → - 1 ∈ ℂ ) |
| 106 | neg1ne0 | ⊢ - 1 ≠ 0 | |
| 107 | 106 | a1i | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → - 1 ≠ 0 ) |
| 108 | simpr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑚 ∈ ℤ ) | |
| 109 | 105 107 79 108 | cxpmul2zd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑚 ) ) |
| 110 | 105 107 80 | cxpefd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) ) = ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( log ‘ - 1 ) ) ) ) |
| 111 | logm1 | ⊢ ( log ‘ - 1 ) = ( i · π ) | |
| 112 | 111 | oveq2i | ⊢ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( log ‘ - 1 ) ) = ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) |
| 113 | 112 | fveq2i | ⊢ ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( log ‘ - 1 ) ) ) = ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) |
| 114 | 110 113 | eqtrdi | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) ) = ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) |
| 115 | 105 79 | cxpcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 116 | 8 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → - 1 ∈ ℂ ) |
| 117 | 106 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → - 1 ≠ 0 ) |
| 118 | 116 117 13 | cxpne0d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 119 | 118 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 120 | 115 119 108 | expclzd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑚 ) ∈ ℂ ) |
| 121 | 44 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℕ ) |
| 122 | 108 121 | zmodcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ℕ0 ) |
| 123 | 115 122 | expcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 124 | 122 | nn0zd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) |
| 125 | 115 119 124 | expne0d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ≠ 0 ) |
| 126 | 115 119 124 108 | expsubd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑚 ) / ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) ) |
| 127 | 121 | nnzd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℤ ) |
| 128 | zre | ⊢ ( 𝑚 ∈ ℤ → 𝑚 ∈ ℝ ) | |
| 129 | 121 | nnrpd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℝ+ ) |
| 130 | moddifz | ⊢ ( ( 𝑚 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ∈ ℤ ) | |
| 131 | 128 129 130 | syl2an2 | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ∈ ℤ ) |
| 132 | expmulz | ⊢ ( ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ∧ ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ≠ 0 ) ∧ ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑁 · ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) | |
| 133 | 115 119 127 131 132 | syl22anc | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑁 · ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) |
| 134 | 122 | nn0cnd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 135 | 67 134 | subcld | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 136 | 135 71 74 | divcan2d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑁 · ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) = ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) |
| 137 | 136 | oveq2d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑁 · ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) ) |
| 138 | root1id | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) = 1 ) | |
| 139 | 121 138 | syl | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) = 1 ) |
| 140 | 139 | oveq1d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) = ( 1 ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) ) |
| 141 | 1exp | ⊢ ( ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ∈ ℤ → ( 1 ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) = 1 ) | |
| 142 | 131 141 | syl | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 1 ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) = 1 ) |
| 143 | 140 142 | eqtrd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ ( ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) / 𝑁 ) ) = 1 ) |
| 144 | 133 137 143 | 3eqtr3d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 − ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 1 ) |
| 145 | 126 144 | eqtr3d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑚 ) / ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 1 ) |
| 146 | 120 123 125 145 | diveq1d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑚 ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) |
| 147 | 109 114 146 | 3eqtr3rd | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) |
| 148 | 104 147 | oveq12d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( 1 / 𝑁 ) · ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) ) ) · ( exp ‘ ( ( ( 2 / 𝑁 ) · 𝑚 ) · ( i · π ) ) ) ) ) |
| 149 | 85 101 148 | 3eqtr4d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) ) = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) ) |
| 150 | eflog | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) = 𝐴 ) | |
| 151 | 42 43 150 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) = 𝐴 ) |
| 152 | 151 | adantr | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) = 𝐴 ) |
| 153 | 149 152 | eqeq12d | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( exp ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) ↔ ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 ) ) |
| 154 | zmodfz | ⊢ ( ( 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) | |
| 155 | 108 121 154 | syl2anc | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) |
| 156 | eqcom | ⊢ ( 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↔ ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) = 𝐴 ) | |
| 157 | oveq2 | ⊢ ( 𝑛 = ( 𝑚 mod 𝑁 ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) | |
| 158 | 157 | oveq2d | ⊢ ( 𝑛 = ( 𝑚 mod 𝑁 ) → ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) ) |
| 159 | 158 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑛 = ( 𝑚 mod 𝑁 ) → ( ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) = 𝐴 ↔ ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 ) ) |
| 160 | 156 159 | bitrid | ⊢ ( 𝑛 = ( 𝑚 mod 𝑁 ) → ( 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↔ ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 ) ) |
| 161 | 160 | rspcev | ⊢ ( ( ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ∧ ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 162 | 161 | ex | ⊢ ( ( 𝑚 mod 𝑁 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) → ( ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 163 | 155 162 | syl | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑚 mod 𝑁 ) ) ) = 𝐴 → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 164 | 153 163 | sylbid | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( exp ‘ ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) ) = ( exp ‘ ( log ‘ 𝐴 ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 165 | 76 164 | syl5 | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) / 𝑁 ) = ( log ‘ 𝐴 ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 166 | 75 165 | sylbird | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 167 | 166 | rexlimdva | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝑁 · ( log ‘ 𝐴 ) ) = ( ( log ‘ ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑚 ) ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 168 | 58 167 | mpd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 169 | oveq1 | ⊢ ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) = ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ) | |
| 170 | 169 | oveq1d | ⊢ ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 171 | 170 | eqeq2d | ⊢ ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ( 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 172 | 171 | rexbidv | ⊢ ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ( ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↔ ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 173 | 168 172 | syl5ibcom | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 174 | 41 173 | pm2.61dane | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 → ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 175 | simp3 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → 𝐵 ∈ ℂ ) | |
| 176 | nnrecre | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 1 / 𝑁 ) ∈ ℝ ) | |
| 177 | 176 | 3ad2ant2 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 1 / 𝑁 ) ∈ ℝ ) |
| 178 | 177 | recnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 1 / 𝑁 ) ∈ ℂ ) |
| 179 | 175 178 | cxpcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 180 | 179 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 181 | elfznn0 | ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) | |
| 182 | expcl | ⊢ ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ∈ ℂ ) | |
| 183 | 15 181 182 | syl2an | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ∈ ℂ ) |
| 184 | 10 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ ) |
| 185 | 184 | nnnn0d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 186 | 180 183 185 | mulexpd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) · ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 187 | 175 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝐵 ∈ ℂ ) |
| 188 | cxproot | ⊢ ( ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) | |
| 189 | 187 184 188 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) |
| 190 | 181 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) |
| 191 | 190 | nn0cnd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 192 | 184 | nncnd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℂ ) |
| 193 | 191 192 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( 𝑛 · 𝑁 ) = ( 𝑁 · 𝑛 ) ) |
| 194 | 193 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑛 · 𝑁 ) ) = ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑁 · 𝑛 ) ) ) |
| 195 | 15 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ∈ ℂ ) |
| 196 | 195 185 190 | expmuld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑛 · 𝑁 ) ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ↑ 𝑁 ) ) |
| 197 | 195 190 185 | expmuld | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ ( 𝑁 · 𝑛 ) ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ 𝑛 ) ) |
| 198 | 194 196 197 | 3eqtr3d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ 𝑛 ) ) |
| 199 | 184 138 | syl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) = 1 ) |
| 200 | 199 | oveq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) ↑ 𝑛 ) = ( 1 ↑ 𝑛 ) ) |
| 201 | elfzelz | ⊢ ( 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) → 𝑛 ∈ ℤ ) | |
| 202 | 201 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → 𝑛 ∈ ℤ ) |
| 203 | 1exp | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℤ → ( 1 ↑ 𝑛 ) = 1 ) | |
| 204 | 202 203 | syl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( 1 ↑ 𝑛 ) = 1 ) |
| 205 | 198 200 204 | 3eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ↑ 𝑁 ) = 1 ) |
| 206 | 189 205 | oveq12d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑁 ) · ( ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( 𝐵 · 1 ) ) |
| 207 | 187 | mulridd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( 𝐵 · 1 ) = 𝐵 ) |
| 208 | 186 206 207 | 3eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) |
| 209 | oveq1 | ⊢ ( 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↑ 𝑁 ) ) | |
| 210 | 209 | eqeq1d | ⊢ ( 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ↔ ( ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) |
| 211 | 208 210 | syl5ibrcom | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) ∧ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) ) → ( 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) |
| 212 | 211 | rexlimdva | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) → ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ) ) |
| 213 | 174 212 | impbid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ) → ( ( 𝐴 ↑ 𝑁 ) = 𝐵 ↔ ∃ 𝑛 ∈ ( 0 ... ( 𝑁 − 1 ) ) 𝐴 = ( ( 𝐵 ↑𝑐 ( 1 / 𝑁 ) ) · ( ( - 1 ↑𝑐 ( 2 / 𝑁 ) ) ↑ 𝑛 ) ) ) ) |