ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  axmulcl GIF version

Theorem axmulcl 7868
Description: Closure law for multiplication of complex numbers. Axiom for real and complex numbers, derived from set theory. This construction-dependent theorem should not be referenced directly, nor should the proven axiom ax-mulcl 7912 be used later. Instead, in most cases use mulcl 7941. (Contributed by NM, 10-Aug-1995.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
axmulcl ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)

Proof of Theorem axmulcl
Dummy variables ๐‘ค ๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elxpi 4644 . . . . 5 (๐ด โˆˆ (R ร— R) โ†’ โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆ(๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)))
2 df-c 7820 . . . . 5 โ„‚ = (R ร— R)
31, 2eleq2s 2272 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆ(๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)))
4 elxpi 4644 . . . . 5 (๐ต โˆˆ (R ร— R) โ†’ โˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค(๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R)))
54, 2eleq2s 2272 . . . 4 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค(๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R)))
63, 5anim12i 338 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆ(๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง โˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค(๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))))
7 ee4anv 1934 . . 3 (โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆโˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†” (โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆ(๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง โˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค(๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))))
86, 7sylibr 134 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆโˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))))
9 simpll 527 . . . . . . 7 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ)
10 simprl 529 . . . . . . 7 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ)
119, 10oveq12d 5896 . . . . . 6 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) = (โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ ยท โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ))
12 mulcnsr 7837 . . . . . . 7 (((๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R) โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R)) โ†’ (โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ ยท โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ) = โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ)
1312ad2ant2l 508 . . . . . 6 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ ยท โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ) = โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ)
1411, 13eqtrd 2210 . . . . 5 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) = โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ)
15 simplrl 535 . . . . . . . . 9 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ R)
16 simprrl 539 . . . . . . . . 9 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐‘ง โˆˆ R)
17 mulclsr 7756 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ง โˆˆ R) โ†’ (๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R)
1815, 16, 17syl2anc 411 . . . . . . . 8 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R)
19 m1r 7754 . . . . . . . . . 10 -1R โˆˆ R
2019a1i 9 . . . . . . . . 9 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ -1R โˆˆ R)
21 simplrr 536 . . . . . . . . . 10 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ R)
22 simprrr 540 . . . . . . . . . 10 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ๐‘ค โˆˆ R)
23 mulclsr 7756 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ฆ โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R) โ†’ (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R)
2421, 22, 23syl2anc 411 . . . . . . . . 9 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R)
25 mulclsr 7756 . . . . . . . . 9 ((-1R โˆˆ R โˆง (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R) โ†’ (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R)
2620, 24, 25syl2anc 411 . . . . . . . 8 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R)
27 addclsr 7755 . . . . . . . 8 (((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R โˆง (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R) โ†’ ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))) โˆˆ R)
2818, 26, 27syl2anc 411 . . . . . . 7 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))) โˆˆ R)
29 mulclsr 7756 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฆ โˆˆ R โˆง ๐‘ง โˆˆ R) โ†’ (๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R)
3021, 16, 29syl2anc 411 . . . . . . . 8 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R)
31 mulclsr 7756 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R) โ†’ (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R)
3215, 22, 31syl2anc 411 . . . . . . . 8 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R)
33 addclsr 7755 . . . . . . . 8 (((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) โˆˆ R โˆง (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค) โˆˆ R) โ†’ ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R)
3430, 32, 33syl2anc 411 . . . . . . 7 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R)
35 opelxpi 4660 . . . . . . 7 ((((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))) โˆˆ R โˆง ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค)) โˆˆ R) โ†’ โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ โˆˆ (R ร— R))
3628, 34, 35syl2anc 411 . . . . . 6 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ โˆˆ (R ร— R))
3736, 2eleqtrrdi 2271 . . . . 5 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ โŸจ((๐‘ฅ ยทR ๐‘ง) +R (-1R ยทR (๐‘ฆ ยทR ๐‘ค))), ((๐‘ฆ ยทR ๐‘ง) +R (๐‘ฅ ยทR ๐‘ค))โŸฉ โˆˆ โ„‚)
3814, 37eqeltrd 2254 . . . 4 (((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
3938exlimivv 1896 . . 3 (โˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
4039exlimivv 1896 . 2 (โˆƒ๐‘ฅโˆƒ๐‘ฆโˆƒ๐‘งโˆƒ๐‘ค((๐ด = โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ R โˆง ๐‘ฆ โˆˆ R)) โˆง (๐ต = โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆง (๐‘ง โˆˆ R โˆง ๐‘ค โˆˆ R))) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
418, 40syl 14 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   = wceq 1353  โˆƒwex 1492   โˆˆ wcel 2148  โŸจcop 3597   ร— cxp 4626  (class class class)co 5878  Rcnr 7299  -1Rcm1r 7302   +R cplr 7303   ยทR cmr 7304  โ„‚cc 7812   ยท cmul 7819
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-eprel 4291  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-ov 5881  df-oprab 5882  df-mpo 5883  df-1st 6144  df-2nd 6145  df-recs 6309  df-irdg 6374  df-1o 6420  df-2o 6421  df-oadd 6424  df-omul 6425  df-er 6538  df-ec 6540  df-qs 6544  df-ni 7306  df-pli 7307  df-mi 7308  df-lti 7309  df-plpq 7346  df-mpq 7347  df-enq 7349  df-nqqs 7350  df-plqqs 7351  df-mqqs 7352  df-1nqqs 7353  df-rq 7354  df-ltnqqs 7355  df-enq0 7426  df-nq0 7427  df-0nq0 7428  df-plq0 7429  df-mq0 7430  df-inp 7468  df-i1p 7469  df-iplp 7470  df-imp 7471  df-enr 7728  df-nr 7729  df-plr 7730  df-mr 7731  df-m1r 7735  df-c 7820  df-mul 7826
This theorem is referenced by:  axmulf  7871
  Copyright terms: Public domain W3C validator