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

Theorem mulcnsr 7848
Description: Multiplication of complex numbers in terms of signed reals. (Contributed by NM, 9-Aug-1995.)
Assertion
Ref Expression
mulcnsr (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ · ⟨𝐶, 𝐷⟩) = ⟨((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))), ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷))⟩)

Proof of Theorem mulcnsr
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 𝑣 𝑢 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mulclsr 7767 . . . . 5 ((𝐴R𝐶R) → (𝐴 ·R 𝐶) ∈ R)
21ad2ant2r 509 . . . 4 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (𝐴 ·R 𝐶) ∈ R)
3 m1r 7765 . . . . 5 -1RR
4 mulclsr 7767 . . . . . 6 ((𝐵R𝐷R) → (𝐵 ·R 𝐷) ∈ R)
54ad2ant2l 508 . . . . 5 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (𝐵 ·R 𝐷) ∈ R)
6 mulclsr 7767 . . . . 5 ((-1RR ∧ (𝐵 ·R 𝐷) ∈ R) → (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷)) ∈ R)
73, 5, 6sylancr 414 . . . 4 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷)) ∈ R)
8 addclsr 7766 . . . 4 (((𝐴 ·R 𝐶) ∈ R ∧ (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷)) ∈ R) → ((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))) ∈ R)
92, 7, 8syl2anc 411 . . 3 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → ((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))) ∈ R)
10 mulclsr 7767 . . . . 5 ((𝐵R𝐶R) → (𝐵 ·R 𝐶) ∈ R)
1110ad2ant2lr 510 . . . 4 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (𝐵 ·R 𝐶) ∈ R)
12 mulclsr 7767 . . . . 5 ((𝐴R𝐷R) → (𝐴 ·R 𝐷) ∈ R)
1312ad2ant2rl 511 . . . 4 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (𝐴 ·R 𝐷) ∈ R)
14 addclsr 7766 . . . 4 (((𝐵 ·R 𝐶) ∈ R ∧ (𝐴 ·R 𝐷) ∈ R) → ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷)) ∈ R)
1511, 13, 14syl2anc 411 . . 3 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷)) ∈ R)
16 opelxpi 4670 . . 3 ((((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))) ∈ R ∧ ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷)) ∈ R) → ⟨((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))), ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷))⟩ ∈ (R × R))
179, 15, 16syl2anc 411 . 2 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → ⟨((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))), ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷))⟩ ∈ (R × R))
18 simpll 527 . . . . 5 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → 𝑤 = 𝐴)
19 simprl 529 . . . . 5 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → 𝑢 = 𝐶)
2018, 19oveq12d 5906 . . . 4 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → (𝑤 ·R 𝑢) = (𝐴 ·R 𝐶))
21 simplr 528 . . . . . 6 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → 𝑣 = 𝐵)
22 simprr 531 . . . . . 6 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → 𝑓 = 𝐷)
2321, 22oveq12d 5906 . . . . 5 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → (𝑣 ·R 𝑓) = (𝐵 ·R 𝐷))
2423oveq2d 5904 . . . 4 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓)) = (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷)))
2520, 24oveq12d 5906 . . 3 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → ((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))) = ((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))))
2621, 19oveq12d 5906 . . . 4 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → (𝑣 ·R 𝑢) = (𝐵 ·R 𝐶))
2718, 22oveq12d 5906 . . . 4 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → (𝑤 ·R 𝑓) = (𝐴 ·R 𝐷))
2826, 27oveq12d 5906 . . 3 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓)) = ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷)))
2925, 28opeq12d 3798 . 2 (((𝑤 = 𝐴𝑣 = 𝐵) ∧ (𝑢 = 𝐶𝑓 = 𝐷)) → ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩ = ⟨((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))), ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷))⟩)
30 df-mul 7837 . . 3 · = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩))}
31 df-c 7831 . . . . . . 7 ℂ = (R × R)
3231eleq2i 2254 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℂ ↔ 𝑥 ∈ (R × R))
3331eleq2i 2254 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℂ ↔ 𝑦 ∈ (R × R))
3432, 33anbi12i 460 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ↔ (𝑥 ∈ (R × R) ∧ 𝑦 ∈ (R × R)))
3534anbi1i 458 . . . 4 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩)) ↔ ((𝑥 ∈ (R × R) ∧ 𝑦 ∈ (R × R)) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩)))
3635oprabbii 5943 . . 3 {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩))} = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (R × R) ∧ 𝑦 ∈ (R × R)) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩))}
3730, 36eqtri 2208 . 2 · = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (R × R) ∧ 𝑦 ∈ (R × R)) ∧ ∃𝑤𝑣𝑢𝑓((𝑥 = ⟨𝑤, 𝑣⟩ ∧ 𝑦 = ⟨𝑢, 𝑓⟩) ∧ 𝑧 = ⟨((𝑤 ·R 𝑢) +R (-1R ·R (𝑣 ·R 𝑓))), ((𝑣 ·R 𝑢) +R (𝑤 ·R 𝑓))⟩))}
3817, 29, 37ovi3 6025 1 (((𝐴R𝐵R) ∧ (𝐶R𝐷R)) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ · ⟨𝐶, 𝐷⟩) = ⟨((𝐴 ·R 𝐶) +R (-1R ·R (𝐵 ·R 𝐷))), ((𝐵 ·R 𝐶) +R (𝐴 ·R 𝐷))⟩)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104   = wceq 1363  wex 1502  wcel 2158  cop 3607   × cxp 4636  (class class class)co 5888  {coprab 5889  Rcnr 7310  -1Rcm1r 7313   +R cplr 7314   ·R cmr 7315  cc 7823   · cmul 7830
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 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-coll 4130  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 980  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-ral 2470  df-rex 2471  df-reu 2472  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-csb 3070  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-iun 3900  df-br 4016  df-opab 4077  df-mpt 4078  df-tr 4114  df-eprel 4301  df-id 4305  df-po 4308  df-iso 4309  df-iord 4378  df-on 4380  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-ov 5891  df-oprab 5892  df-mpo 5893  df-1st 6155  df-2nd 6156  df-recs 6320  df-irdg 6385  df-1o 6431  df-2o 6432  df-oadd 6435  df-omul 6436  df-er 6549  df-ec 6551  df-qs 6555  df-ni 7317  df-pli 7318  df-mi 7319  df-lti 7320  df-plpq 7357  df-mpq 7358  df-enq 7360  df-nqqs 7361  df-plqqs 7362  df-mqqs 7363  df-1nqqs 7364  df-rq 7365  df-ltnqqs 7366  df-enq0 7437  df-nq0 7438  df-0nq0 7439  df-plq0 7440  df-mq0 7441  df-inp 7479  df-i1p 7480  df-iplp 7481  df-imp 7482  df-enr 7739  df-nr 7740  df-plr 7741  df-mr 7742  df-m1r 7746  df-c 7831  df-mul 7837
This theorem is referenced by:  mulresr  7851  mulcnsrec  7856  axmulcl  7879  axi2m1  7888  axcnre  7894
  Copyright terms: Public domain W3C validator