Theorem apti 8785

Description: Complex apartness is tight. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Feb-2020.)

Assertion

Ref	Expression
apti	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))

Proof of Theorem apti

Dummy variables 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnre 8158	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦)))
2	1	adantr 276	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦)))
3		cnre 8158	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ∃𝑧 ∈ ℝ ∃𝑤 ∈ ℝ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)))
4	3	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∃𝑤 ∈ ℝ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)))
5	4	ad2antrr 488	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) → ∃𝑧 ∈ ℝ ∃𝑤 ∈ ℝ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)))
6		simpr 110	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ))
7	6	ad3antrrr 492	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ))
8		simplr 528	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ))
9		cru 8765	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) → ((𝑥 + (i · 𝑦)) = (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ (𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑦 = 𝑤)))
10	7, 8, 9	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → ((𝑥 + (i · 𝑦)) = (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ (𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑦 = 𝑤)))
11		simpllr 534	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦)))
12		simpr 110	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)))
13	11, 12	eqeq12d 2244	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝐴 = 𝐵 ↔ (𝑥 + (i · 𝑦)) = (𝑧 + (i · 𝑤))))
14		apreim 8766	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) → ((𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ (𝑥 # 𝑧 ∨ 𝑦 # 𝑤)))
15	14	notbid 671	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) → (¬ (𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ ¬ (𝑥 # 𝑧 ∨ 𝑦 # 𝑤)))
16		ioran 757	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (𝑥 # 𝑧 ∨ 𝑦 # 𝑤) ↔ (¬ 𝑥 # 𝑧 ∧ ¬ 𝑦 # 𝑤))
17	15, 16	bitrdi 196	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) → (¬ (𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ (¬ 𝑥 # 𝑧 ∧ ¬ 𝑦 # 𝑤)))
18	7, 8, 17	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (¬ (𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤)) ↔ (¬ 𝑥 # 𝑧 ∧ ¬ 𝑦 # 𝑤)))
19	11, 12	breq12d 4096	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝐴 # 𝐵 ↔ (𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤))))
20	19	notbid 671	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (¬ 𝐴 # 𝐵 ↔ ¬ (𝑥 + (i · 𝑦)) # (𝑧 + (i · 𝑤))))
21	7	simpld 112	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝑥 ∈ ℝ)
22	8	simpld 112	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝑧 ∈ ℝ)
23		reapti 8742	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 = 𝑧 ↔ ¬ 𝑥 #ℝ 𝑧))
24		apreap 8750	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 # 𝑧 ↔ 𝑥 #ℝ 𝑧))
25	24	notbid 671	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (¬ 𝑥 # 𝑧 ↔ ¬ 𝑥 #ℝ 𝑧))
26	23, 25	bitr4d 191	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝑥 = 𝑧 ↔ ¬ 𝑥 # 𝑧))
27	21, 22, 26	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝑥 = 𝑧 ↔ ¬ 𝑥 # 𝑧))
28	7	simprd 114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝑦 ∈ ℝ)
29	8	simprd 114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → 𝑤 ∈ ℝ)
30		reapti 8742	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (𝑦 = 𝑤 ↔ ¬ 𝑦 #ℝ 𝑤))
31		apreap 8750	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (𝑦 # 𝑤 ↔ 𝑦 #ℝ 𝑤))
32	31	notbid 671	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (¬ 𝑦 # 𝑤 ↔ ¬ 𝑦 #ℝ 𝑤))
33	30, 32	bitr4d 191	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ) → (𝑦 = 𝑤 ↔ ¬ 𝑦 # 𝑤))
34	28, 29, 33	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝑦 = 𝑤 ↔ ¬ 𝑦 # 𝑤))
35	27, 34	anbi12d 473	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → ((𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑦 = 𝑤) ↔ (¬ 𝑥 # 𝑧 ∧ ¬ 𝑦 # 𝑤)))
36	18, 20, 35	3bitr4d 220	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (¬ 𝐴 # 𝐵 ↔ (𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑦 = 𝑤)))
37	10, 13, 36	3bitr4d 220	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) ∧ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤))) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))
38	37	ex 115	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑤 ∈ ℝ)) → (𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵)))
39	38	rexlimdvva 2656	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) → (∃𝑧 ∈ ℝ ∃𝑤 ∈ ℝ 𝐵 = (𝑧 + (i · 𝑤)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵)))
40	5, 39	mpd 13	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) ∧ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦))) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))
41	40	ex 115	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵)))
42	41	rexlimdvva 2656	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∃𝑥 ∈ ℝ ∃𝑦 ∈ ℝ 𝐴 = (𝑥 + (i · 𝑦)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵)))
43	2, 42	mpd 13	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 713   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509   class class class wbr 4083  (class class class)co 6010  ℂcc 8013  ℝcr 8014  ici 8017   + caddc 8018   · cmul 8020   #_ℝ creap 8737   # cap 8744

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-mulrcl 8114  ax-addcom 8115  ax-mulcom 8116  ax-addass 8117  ax-mulass 8118  ax-distr 8119  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-1rid 8122  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-precex 8125  ax-cnre 8126  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-lttrn 8129  ax-pre-apti 8130  ax-pre-ltadd 8131  ax-pre-mulgt0 8132

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-br 4084  df-opab 4146  df-id 4385  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fv 5329  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-ltxr 8202  df-sub 8335  df-neg 8336  df-reap 8738  df-ap 8745

This theorem is referenced by:  apne  8786  apcon4bid  8787  cnstab  8808  aptap  8813  qapne  9851  expeq0  10809  nn0opthd  10961  recvguniq  11527  climuni  11825  dedekindeu  15318  dedekindicclemicc  15327  ivthinc  15338  limcimo  15360  cnplimclemle  15363  coseq0q4123  15529  cos11  15548  refeq  16510  triap  16511