Theorem elrealeu 8186

Description: The real number mapping in elreal 8185 is unique. (Contributed by Jim Kingdon, 11-Jul-2021.)

Assertion

Ref	Expression
elrealeu	⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem elrealeu

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elreal 8185	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)
2	1	biimpi 120	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → ∃𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)
3		eqtr3 2258	. . . . . . . 8 ⊢ ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → ⟨𝑥, 0R⟩ = ⟨𝑦, 0R⟩)
4		0r 8107	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0R ∈ R
5		opthg 4373	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ R ∧ 0R ∈ R) → (⟨𝑥, 0R⟩ = ⟨𝑦, 0R⟩ ↔ (𝑥 = 𝑦 ∧ 0R = 0R)))
6	4, 5	mpan2 429	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ R → (⟨𝑥, 0R⟩ = ⟨𝑦, 0R⟩ ↔ (𝑥 = 𝑦 ∧ 0R = 0R)))
7	6	ad2antlr 493	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ R) ∧ 𝑦 ∈ R) → (⟨𝑥, 0R⟩ = ⟨𝑦, 0R⟩ ↔ (𝑥 = 𝑦 ∧ 0R = 0R)))
8	3, 7	imbitrid 154	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ R) ∧ 𝑦 ∈ R) → ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → (𝑥 = 𝑦 ∧ 0R = 0R)))
9		simpl 109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑦 ∧ 0R = 0R) → 𝑥 = 𝑦)
10	8, 9	syl6 33	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ R) ∧ 𝑦 ∈ R) → ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → 𝑥 = 𝑦))
11	10	ralrimiva 2623	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ R) → ∀𝑦 ∈ R ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → 𝑥 = 𝑦))
12	11	ralrimiva 2623	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → ∀𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ R ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → 𝑥 = 𝑦))
13		opeq1 3899	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ⟨𝑥, 0R⟩ = ⟨𝑦, 0R⟩)
14	13	eqeq1d 2247	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴))
15	14	rmo4 3019	. . . 4 ⊢ (∃*𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ R ((⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴) → 𝑥 = 𝑦))
16	12, 15	sylibr 134	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → ∃*𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)
17		reu5 2770	. . 3 ⊢ (∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ↔ (∃𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 ∧ ∃*𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴))
18	2, 16, 17	sylanbrc 421	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → ∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)
19		reurex 2771	. . 3 ⊢ (∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 → ∃𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)
20	19, 1	sylibr 134	. 2 ⊢ (∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴 → 𝐴 ∈ ℝ)
21	18, 20	impbii 126	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃!𝑥 ∈ R ⟨𝑥, 0R⟩ = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528  ∃wrex 2529  ∃!wreu 2530  ∃*wrmo 2531  ⟨cop 3708  Rcnr 7654  0_Rc0r 7655  ℝcr 8168

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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-eprel 4429  df-id 4433  df-po 4436  df-iso 4437  df-iord 4506  df-on 4508  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-irdg 6631  df-1o 6677  df-oadd 6681  df-omul 6682  df-er 6797  df-ec 6799  df-qs 6803  df-ni 7661  df-pli 7662  df-mi 7663  df-lti 7664  df-plpq 7701  df-mpq 7702  df-enq 7704  df-nqqs 7705  df-plqqs 7706  df-mqqs 7707  df-1nqqs 7708  df-rq 7709  df-ltnqqs 7710  df-inp 7823  df-i1p 7824  df-enr 8083  df-nr 8084  df-0r 8088  df-r 8179

This theorem is referenced by:  axcaucvglemcl  8252  axcaucvglemval  8254