Theorem absext 11245

Description: Strong extensionality for absolute value. (Contributed by Jim Kingdon, 12-Aug-2021.)

Assertion

Ref	Expression
absext	|- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) -> A # B ) )

Proof of Theorem absext

Step	Hyp	Ref	Expression
1		absval2 11239	. . . . . . 7 |- ( A e. CC -> ( abs ` A ) = ( sqr ` ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) ) )
2		absval2 11239	. . . . . . 7 |- ( B e. CC -> ( abs ` B ) = ( sqr ` ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
3	1, 2	breqan12d 4050	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) <-> ( sqr ` ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) ) # ( sqr ` ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) ) )
4		simpl 109	. . . . . . . . . 10 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> A e. CC )
5	4	recld 11120	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Re ` A ) e. RR )
6	5	resqcld 10808	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` A ) ^ 2 ) e. RR )
7	4	imcld 11121	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Im ` A ) e. RR )
8	7	resqcld 10808	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` A ) ^ 2 ) e. RR )
9	6, 8	readdcld 8073	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) e. RR )
10	5	sqge0d 10809	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( Re ` A ) ^ 2 ) )
11	7	sqge0d 10809	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) )
12	6, 8, 10, 11	addge0d 8566	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) )
13		simpr 110	. . . . . . . . . 10 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> B e. CC )
14	13	recld 11120	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Re ` B ) e. RR )
15	14	resqcld 10808	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` B ) ^ 2 ) e. RR )
16	13	imcld 11121	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Im ` B ) e. RR )
17	16	resqcld 10808	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` B ) ^ 2 ) e. RR )
18	15, 17	readdcld 8073	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) e. RR )
19	14	sqge0d 10809	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( Re ` B ) ^ 2 ) )
20	16	sqge0d 10809	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( Im ` B ) ^ 2 ) )
21	15, 17, 19, 20	addge0d 8566	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> 0 <_ ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) )
22		sqrt11ap 11220	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) ) /\ ( ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) ) -> ( ( sqr ` ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) ) # ( sqr ` ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) <-> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) # ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
23	9, 12, 18, 21, 22	syl22anc 1250	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sqr ` ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) ) # ( sqr ` ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) <-> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) # ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
24	3, 23	bitrd 188	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) <-> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) # ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
25	6	recnd 8072	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` A ) ^ 2 ) e. CC )
26	8	recnd 8072	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` A ) ^ 2 ) e. CC )
27	15	recnd 8072	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` B ) ^ 2 ) e. CC )
28	17	recnd 8072	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` B ) ^ 2 ) e. CC )
29		addext 8654	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) e. CC /\ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) e. CC ) /\ ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) e. CC /\ ( ( Im ` B ) ^ 2 ) e. CC ) ) -> ( ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) # ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) \/ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
30	25, 26, 27, 28, 29	syl22anc 1250	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) + ( ( Im ` A ) ^ 2 ) ) # ( ( ( Re ` B ) ^ 2 ) + ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) \/ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
31	24, 30	sylbid 150	. . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) \/ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) ) )
32	5	recnd 8072	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Re ` A ) e. CC )
33	32	sqvald 10779	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` A ) ^ 2 ) = ( ( Re ` A ) x. ( Re ` A ) ) )
34	14	recnd 8072	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Re ` B ) e. CC )
35	34	sqvald 10779	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Re ` B ) ^ 2 ) = ( ( Re ` B ) x. ( Re ` B ) ) )
36	33, 35	breq12d 4047	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) <-> ( ( Re ` A ) x. ( Re ` A ) ) # ( ( Re ` B ) x. ( Re ` B ) ) ) )
37		mulext 8658	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( Re ` A ) e. CC /\ ( Re ` A ) e. CC ) /\ ( ( Re ` B ) e. CC /\ ( Re ` B ) e. CC ) ) -> ( ( ( Re ` A ) x. ( Re ` A ) ) # ( ( Re ` B ) x. ( Re ` B ) ) -> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Re ` A ) # ( Re ` B ) ) ) )
38	32, 32, 34, 34, 37	syl22anc 1250	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) x. ( Re ` A ) ) # ( ( Re ` B ) x. ( Re ` B ) ) -> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Re ` A ) # ( Re ` B ) ) ) )
39	36, 38	sylbid 150	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) -> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Re ` A ) # ( Re ` B ) ) ) )
40		oridm 758	. . . . . 6 |- ( ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Re ` A ) # ( Re ` B ) ) <-> ( Re ` A ) # ( Re ` B ) )
41	39, 40	imbitrdi 161	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) -> ( Re ` A ) # ( Re ` B ) ) )
42	7	recnd 8072	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Im ` A ) e. CC )
43	42	sqvald 10779	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` A ) ^ 2 ) = ( ( Im ` A ) x. ( Im ` A ) ) )
44	16	recnd 8072	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( Im ` B ) e. CC )
45	44	sqvald 10779	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( Im ` B ) ^ 2 ) = ( ( Im ` B ) x. ( Im ` B ) ) )
46	43, 45	breq12d 4047	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) <-> ( ( Im ` A ) x. ( Im ` A ) ) # ( ( Im ` B ) x. ( Im ` B ) ) ) )
47		mulext 8658	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( Im ` A ) e. CC /\ ( Im ` A ) e. CC ) /\ ( ( Im ` B ) e. CC /\ ( Im ` B ) e. CC ) ) -> ( ( ( Im ` A ) x. ( Im ` A ) ) # ( ( Im ` B ) x. ( Im ` B ) ) -> ( ( Im ` A ) # ( Im ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
48	42, 42, 44, 44, 47	syl22anc 1250	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Im ` A ) x. ( Im ` A ) ) # ( ( Im ` B ) x. ( Im ` B ) ) -> ( ( Im ` A ) # ( Im ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
49	46, 48	sylbid 150	. . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) -> ( ( Im ` A ) # ( Im ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
50		oridm 758	. . . . . 6 |- ( ( ( Im ` A ) # ( Im ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) <-> ( Im ` A ) # ( Im ` B ) )
51	49, 50	imbitrdi 161	. . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) -> ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) )
52	41, 51	orim12d 787	. . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( ( Re ` A ) ^ 2 ) # ( ( Re ` B ) ^ 2 ) \/ ( ( Im ` A ) ^ 2 ) # ( ( Im ` B ) ^ 2 ) ) -> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
53	31, 52	syld 45	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) -> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
54		apreim 8647	. . . 4 |- ( ( ( ( Re ` A ) e. RR /\ ( Im ` A ) e. RR ) /\ ( ( Re ` B ) e. RR /\ ( Im ` B ) e. RR ) ) -> ( ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) # ( ( Re ` B ) + ( _i x. ( Im ` B ) ) ) <-> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
55	5, 7, 14, 16, 54	syl22anc 1250	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) # ( ( Re ` B ) + ( _i x. ( Im ` B ) ) ) <-> ( ( Re ` A ) # ( Re ` B ) \/ ( Im ` A ) # ( Im ` B ) ) ) )
56	53, 55	sylibrd 169	. 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) -> ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) # ( ( Re ` B ) + ( _i x. ( Im ` B ) ) ) ) )
57	4	replimd 11123	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> A = ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
58	13	replimd 11123	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> B = ( ( Re ` B ) + ( _i x. ( Im ` B ) ) ) )
59	57, 58	breq12d 4047	. 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( A # B <-> ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) # ( ( Re ` B ) + ( _i x. ( Im ` B ) ) ) ) )
60	56, 59	sylibrd 169	1 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( abs ` A ) # ( abs ` B ) -> A # B ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 709   e. wcel 2167   class class class wbr 4034   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   CCcc 7894   RRcr 7895   0cc0 7896   _ici 7898   + caddc 7899   x. cmul 7901   <_ cle 8079   # cap 8625   2c2 9058   ^cexp 10647   Recre 11022   Imcim 11023   sqrcsqrt 11178   abscabs 11179

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-mulrcl 7995  ax-addcom 7996  ax-mulcom 7997  ax-addass 7998  ax-mulass 7999  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-1rid 8003  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-precex 8006  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012  ax-pre-mulgt0 8013  ax-pre-mulext 8014  ax-arch 8015  ax-caucvg 8016

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-reap 8619  df-ap 8626  df-div 8717  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-rp 9746  df-seqfrec 10557  df-exp 10648  df-cj 11024  df-re 11025  df-im 11026  df-rsqrt 11180  df-abs 11181

This theorem is referenced by:  abssubap0  11272  absltap  11691  absgtap  11692  apdifflemr  15778