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Theorem mulreap 10668
Description: A product with a real multiplier apart from zero is real iff the multiplicand is real. (Contributed by Jim Kingdon, 14-Jun-2020.)
Assertion
Ref Expression
mulreap |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( A e. RR <-> ( B x. A ) e. RR ) )
Proof of Theorem mulreap
StepHypRef Expression
1 rereb 10667 . . 3 |- ( A e. CC -> ( A e. RR <-> ( Re ` A ) = A ) )
213ad2ant1 1003 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( A e. RR <-> ( Re ` A ) = A ) )
3 recl 10657 . . . . 5 |- ( A e. CC -> ( Re ` A ) e. RR )
43recnd 7818 . . . 4 |- ( A e. CC -> ( Re ` A ) e. CC )
543ad2ant1 1003 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( Re ` A ) e. CC )
6 simp1 982 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> A e. CC )
7 recn 7777 . . . . 5 |- ( B e. RR -> B e. CC )
87anim1i 338 . . . 4 |- ( ( B e. RR /\ B # 0 ) -> ( B e. CC /\ B # 0 ) )
983adant1 1000 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( B e. CC /\ B # 0 ) )
10 mulcanap 8450 . . 3 |- ( ( ( Re ` A ) e. CC /\ A e. CC /\ ( B e. CC /\ B # 0 ) ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( Re ` A ) = A ) )
115, 6, 9, 10syl3anc 1217 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( Re ` A ) = A ) )
127adantr 274 . . . . . . . . . 10 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> B e. CC )
134adantl 275 . . . . . . . . . 10 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( Re ` A ) e. CC )
14 ax-icn 7739 . . . . . . . . . . . 12 |- _i e. CC
15 imcl 10658 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( A e. CC -> ( Im ` A ) e. RR )
1615recnd 7818 . . . . . . . . . . . 12 |- ( A e. CC -> ( Im ` A ) e. CC )
17 mulcl 7771 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( _i e. CC /\ ( Im ` A ) e. CC ) -> ( _i x. ( Im ` A ) ) e. CC )
1814, 16, 17sylancr 411 . . . . . . . . . . 11 |- ( A e. CC -> ( _i x. ( Im ` A ) ) e. CC )
1918adantl 275 . . . . . . . . . 10 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( _i x. ( Im ` A ) ) e. CC )
2012, 13, 19adddid 7814 . . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) ) = ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( B x. ( _i x. ( Im ` A ) ) ) ) )
21 replim 10663 . . . . . . . . . . 11 |- ( A e. CC -> A = ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
2221adantl 275 . . . . . . . . . 10 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> A = ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
2322oveq2d 5798 . . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. A ) = ( B x. ( ( Re ` A ) + ( _i x. ( Im ` A ) ) ) ) )
24 mul12 7915 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( _i e. CC /\ B e. CC /\ ( Im ` A ) e. CC ) -> ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) = ( B x. ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
2514, 24mp3an1 1303 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( B e. CC /\ ( Im ` A ) e. CC ) -> ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) = ( B x. ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
267, 16, 25syl2an 287 . . . . . . . . . 10 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) = ( B x. ( _i x. ( Im ` A ) ) ) )
2726oveq2d 5798 . . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) ) = ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( B x. ( _i x. ( Im ` A ) ) ) ) )
2820, 23, 273eqtr4d 2183 . . . . . . . 8 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. A ) = ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) ) )
2928fveq2d 5433 . . . . . . 7 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( Re ` ( B x. A ) ) = ( Re ` ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) ) ) )
30 remulcl 7772 . . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ ( Re ` A ) e. RR ) -> ( B x. ( Re ` A ) ) e. RR )
313, 30sylan2 284 . . . . . . . 8 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. ( Re ` A ) ) e. RR )
32 remulcl 7772 . . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ ( Im ` A ) e. RR ) -> ( B x. ( Im ` A ) ) e. RR )
3315, 32sylan2 284 . . . . . . . 8 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. ( Im ` A ) ) e. RR )
34 crre 10661 . . . . . . . 8 |- ( ( ( B x. ( Re ` A ) ) e. RR /\ ( B x. ( Im ` A ) ) e. RR ) -> ( Re ` ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) ) ) = ( B x. ( Re ` A ) ) )
3531, 33, 34syl2anc 409 . . . . . . 7 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( Re ` ( ( B x. ( Re ` A ) ) + ( _i x. ( B x. ( Im ` A ) ) ) ) ) = ( B x. ( Re ` A ) ) )
3629, 35eqtr2d 2174 . . . . . 6 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. ( Re ` A ) ) = ( Re ` ( B x. A ) ) )
3736eqeq1d 2149 . . . . 5 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( Re ` ( B x. A ) ) = ( B x. A ) ) )
38 mulcl 7771 . . . . . . 7 |- ( ( B e. CC /\ A e. CC ) -> ( B x. A ) e. CC )
397, 38sylan 281 . . . . . 6 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( B x. A ) e. CC )
40 rereb 10667 . . . . . 6 |- ( ( B x. A ) e. CC -> ( ( B x. A ) e. RR <-> ( Re ` ( B x. A ) ) = ( B x. A ) ) )
4139, 40syl 14 . . . . 5 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( ( B x. A ) e. RR <-> ( Re ` ( B x. A ) ) = ( B x. A ) ) )
4237, 41bitr4d 190 . . . 4 |- ( ( B e. RR /\ A e. CC ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( B x. A ) e. RR ) )
4342ancoms 266 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( B x. A ) e. RR ) )
44433adant3 1002 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( ( B x. ( Re ` A ) ) = ( B x. A ) <-> ( B x. A ) e. RR ) )
452, 11, 443bitr2d 215 1 |- ( ( A e. CC /\ B e. RR /\ B # 0 ) -> ( A e. RR <-> ( B x. A ) e. RR ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 963   = wceq 1332   e. wcel 1481   class class class wbr 3937   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   CCcc 7642   RRcr 7643   0cc0 7644   _ici 7646   + caddc 7647   x. cmul 7649   # cap 8367   Recre 10644   Imcim 10645
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-mulrcl 7743  ax-addcom 7744  ax-mulcom 7745  ax-addass 7746  ax-mulass 7747  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-1rid 7751  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-precex 7754  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760  ax-pre-mulgt0 7761  ax-pre-mulext 7762
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-po 4226  df-iso 4227  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-reap 8361  df-ap 8368  df-div 8457  df-2 8803  df-cj 10646  df-re 10647  df-im 10648
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