Theorem axi2m1 7942

Description: i-squared equals -1 (expressed as i-squared plus 1 is 0). Axiom for real and complex numbers, derived from set theory. This construction-dependent theorem should not be referenced directly; instead, use ax-i2m1 7984. (Contributed by NM, 5-May-1996.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
axi2m1	|- ( ( _i x. _i ) + 1 ) = 0

Proof of Theorem axi2m1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0r 7817	. . . . . 6 |- 0R e. R.
2		1sr 7818	. . . . . 6 |- 1R e. R.
3		mulcnsr 7902	. . . . . 6 |- ( ( ( 0R e. R. /\ 1R e. R. ) /\ ( 0R e. R. /\ 1R e. R. ) ) -> ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) = <. ( ( 0R .R 0R ) +R ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) ) , ( ( 1R .R 0R ) +R ( 0R .R 1R ) ) >. )
4	1, 2, 1, 2, 3	mp4an 427	. . . . 5 |- ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) = <. ( ( 0R .R 0R ) +R ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) ) , ( ( 1R .R 0R ) +R ( 0R .R 1R ) ) >.
5		00sr 7836	. . . . . . . . 9 |- ( 0R e. R. -> ( 0R .R 0R ) = 0R )
6	1, 5	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( 0R .R 0R ) = 0R
7		1idsr 7835	. . . . . . . . . . 11 |- ( 1R e. R. -> ( 1R .R 1R ) = 1R )
8	2, 7	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 |- ( 1R .R 1R ) = 1R
9	8	oveq2i 5933	. . . . . . . . 9 |- ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) = ( -1R .R 1R )
10		m1r 7819	. . . . . . . . . 10 |- -1R e. R.
11		1idsr 7835	. . . . . . . . . 10 |- ( -1R e. R. -> ( -1R .R 1R ) = -1R )
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 |- ( -1R .R 1R ) = -1R
13	9, 12	eqtri 2217	. . . . . . . 8 |- ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) = -1R
14	6, 13	oveq12i 5934	. . . . . . 7 |- ( ( 0R .R 0R ) +R ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) ) = ( 0R +R -1R )
15		addcomsrg 7822	. . . . . . . 8 |- ( ( 0R e. R. /\ -1R e. R. ) -> ( 0R +R -1R ) = ( -1R +R 0R ) )
16	1, 10, 15	mp2an 426	. . . . . . 7 |- ( 0R +R -1R ) = ( -1R +R 0R )
17		0idsr 7834	. . . . . . . 8 |- ( -1R e. R. -> ( -1R +R 0R ) = -1R )
18	10, 17	ax-mp 5	. . . . . . 7 |- ( -1R +R 0R ) = -1R
19	14, 16, 18	3eqtri 2221	. . . . . 6 |- ( ( 0R .R 0R ) +R ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) ) = -1R
20		00sr 7836	. . . . . . . . 9 |- ( 1R e. R. -> ( 1R .R 0R ) = 0R )
21	2, 20	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( 1R .R 0R ) = 0R
22		1idsr 7835	. . . . . . . . 9 |- ( 0R e. R. -> ( 0R .R 1R ) = 0R )
23	1, 22	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( 0R .R 1R ) = 0R
24	21, 23	oveq12i 5934	. . . . . . 7 |- ( ( 1R .R 0R ) +R ( 0R .R 1R ) ) = ( 0R +R 0R )
25		0idsr 7834	. . . . . . . 8 |- ( 0R e. R. -> ( 0R +R 0R ) = 0R )
26	1, 25	ax-mp 5	. . . . . . 7 |- ( 0R +R 0R ) = 0R
27	24, 26	eqtri 2217	. . . . . 6 |- ( ( 1R .R 0R ) +R ( 0R .R 1R ) ) = 0R
28	19, 27	opeq12i 3813	. . . . 5 |- <. ( ( 0R .R 0R ) +R ( -1R .R ( 1R .R 1R ) ) ) , ( ( 1R .R 0R ) +R ( 0R .R 1R ) ) >. = <. -1R , 0R >.
29	4, 28	eqtri 2217	. . . 4 |- ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) = <. -1R , 0R >.
30	29	oveq1i 5932	. . 3 |- ( ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) + <. 1R , 0R >. ) = ( <. -1R , 0R >. + <. 1R , 0R >. )
31		addresr 7904	. . . 4 |- ( ( -1R e. R. /\ 1R e. R. ) -> ( <. -1R , 0R >. + <. 1R , 0R >. ) = <. ( -1R +R 1R ) , 0R >. )
32	10, 2, 31	mp2an 426	. . 3 |- ( <. -1R , 0R >. + <. 1R , 0R >. ) = <. ( -1R +R 1R ) , 0R >.
33		m1p1sr 7827	. . . 4 |- ( -1R +R 1R ) = 0R
34	33	opeq1i 3811	. . 3 |- <. ( -1R +R 1R ) , 0R >. = <. 0R , 0R >.
35	30, 32, 34	3eqtri 2221	. 2 |- ( ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) + <. 1R , 0R >. ) = <. 0R , 0R >.
36		df-i 7888	. . . 4 |- _i = <. 0R , 1R >.
37	36, 36	oveq12i 5934	. . 3 |- ( _i x. _i ) = ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. )
38		df-1 7887	. . 3 |- 1 = <. 1R , 0R >.
39	37, 38	oveq12i 5934	. 2 |- ( ( _i x. _i ) + 1 ) = ( ( <. 0R , 1R >. x. <. 0R , 1R >. ) + <. 1R , 0R >. )
40		df-0 7886	. 2 |- 0 = <. 0R , 0R >.
41	35, 39, 40	3eqtr4i 2227	1 |- ( ( _i x. _i ) + 1 ) = 0

Syntax hints:   = wceq 1364   e. wcel 2167   <.cop 3625  (class class class)co 5922   R.cnr 7364   0Rc0r 7365   1Rc1r 7366   -1Rcm1r 7367   +R cplr 7368   .R cmr 7369   0cc0 7879   1c1 7880   _ici 7881   + caddc 7882   x. cmul 7884

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 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624

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-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  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 3451  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-eprel 4324  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-irdg 6428  df-1o 6474  df-2o 6475  df-oadd 6478  df-omul 6479  df-er 6592  df-ec 6594  df-qs 6598  df-ni 7371  df-pli 7372  df-mi 7373  df-lti 7374  df-plpq 7411  df-mpq 7412  df-enq 7414  df-nqqs 7415  df-plqqs 7416  df-mqqs 7417  df-1nqqs 7418  df-rq 7419  df-ltnqqs 7420  df-enq0 7491  df-nq0 7492  df-0nq0 7493  df-plq0 7494  df-mq0 7495  df-inp 7533  df-i1p 7534  df-iplp 7535  df-imp 7536  df-enr 7793  df-nr 7794  df-plr 7795  df-mr 7796  df-0r 7798  df-1r 7799  df-m1r 7800  df-c 7885  df-0 7886  df-1 7887  df-i 7888  df-add 7890  df-mul 7891

This theorem is referenced by: (None)