Theorem negeu 10878

Description: Existential uniqueness of negatives. Theorem I.2 of [Apostol] p. 18. (Contributed by NM, 22-Nov-1994.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 27-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
negeu	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem negeu

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnegex 10823	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ∃𝑦 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑦) = 0)
2	1	adantr 483	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃𝑦 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑦) = 0)
3		simpl 485	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0) → 𝑦 ∈ ℂ)
4		simpr 487	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
5		addcl 10621	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
6	3, 4, 5	syl2anr 598	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
7		simplrr 776	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝑦) = 0)
8	7	oveq1d 7173	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (0 + 𝐵))
9		simplll 773	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
10		simplrl 775	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
11		simpllr 774	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
12	9, 10, 11	addassd 10665	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
13	11	addid2d 10843	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0 + 𝐵) = 𝐵)
14	8, 12, 13	3eqtr3rd 2867	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
15	14	eqeq2d 2834	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵))))
16		simpr 487	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
17	10, 11	addcld 10662	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
18	9, 16, 17	addcand 10845	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)) ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
19	15, 18	bitrd 281	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
20	19	ralrimiva 3184	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
21		reu6i 3721	. . 3 ⊢ (((𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵))) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
22	6, 20, 21	syl2anc 586	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
23	2, 22	rexlimddv 3293	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∀wral 3140  ∃wrex 3141  ∃!wreu 3142  (class class class)co 7158  ℂcc 10537  0cc0 10539   + caddc 10542

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-op 4576  df-uni 4841  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-id 5462  df-po 5476  df-so 5477  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-ov 7161  df-er 8291  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-ltxr 10682

This theorem is referenced by:  subcl  10887  subadd  10891  addsqn2reu  26019