MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  addsq2nreurex Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem addsq2nreurex 25706
Description: For each complex number 𝐶, there is no unique complex number 𝑎 added to the square of another complex number 𝑏 resulting in the given complex number 𝐶. (Contributed by AV, 2-Jul-2023.)
Assertion
Ref Expression
addsq2nreurex (𝐶 ∈ ℂ → ¬ ∃!𝑎 ∈ ℂ ∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶)
Distinct variable group:   𝐶,𝑎,𝑏

Proof of Theorem addsq2nreurex
StepHypRef Expression
1 peano2cnm 10806 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 1) ∈ ℂ)
2 id 22 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 𝐶 ∈ ℂ)
3 4cn 11576 . . . 4 4 ∈ ℂ
43a1i 11 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 4 ∈ ℂ)
52, 4subcld 10851 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 4) ∈ ℂ)
6 1cnd 10489 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 1 ∈ ℂ)
7 1re 10494 . . . . 5 1 ∈ ℝ
8 1lt4 11667 . . . . 5 1 < 4
97, 8ltneii 10606 . . . 4 1 ≠ 4
109a1i 11 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 1 ≠ 4)
112, 6, 4, 10subneintrd 10895 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 1) ≠ (𝐶 − 4))
12 oveq1 7030 . . . . . 6 (𝑏 = 1 → (𝑏↑2) = (1↑2))
1312oveq2d 7039 . . . . 5 (𝑏 = 1 → ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 1) + (1↑2)))
1413eqeq1d 2799 . . . 4 (𝑏 = 1 → (((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶))
1514adantl 482 . . 3 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝑏 = 1) → (((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶))
16 sq1 13412 . . . . 5 (1↑2) = 1
1716oveq2i 7034 . . . 4 ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = ((𝐶 − 1) + 1)
18 npcan1 10919 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 1) + 1) = 𝐶)
1917, 18syl5eq 2845 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶)
206, 15, 19rspcedvd 3568 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶)
21 2cnd 11569 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 2 ∈ ℂ)
22 oveq1 7030 . . . . . 6 (𝑏 = 2 → (𝑏↑2) = (2↑2))
2322oveq2d 7039 . . . . 5 (𝑏 = 2 → ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 4) + (2↑2)))
2423eqeq1d 2799 . . . 4 (𝑏 = 2 → (((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶))
2524adantl 482 . . 3 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝑏 = 2) → (((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶))
26 2cn 11566 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
2726sqcli 13398 . . . . . 6 (2↑2) ∈ ℂ
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → (2↑2) ∈ ℂ)
292, 4, 28subadd23d 10873 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = (𝐶 + ((2↑2) − 4)))
30 sq2 13414 . . . . . . 7 (2↑2) = 4
3130a1i 11 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℂ → (2↑2) = 4)
3228, 31subeq0bd 10920 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → ((2↑2) − 4) = 0)
3327, 3subcli 10816 . . . . . 6 ((2↑2) − 4) ∈ ℂ
34 addid0 10913 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ ((2↑2) − 4) ∈ ℂ) → ((𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶 ↔ ((2↑2) − 4) = 0))
3533, 34mpan2 687 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶 ↔ ((2↑2) − 4) = 0))
3632, 35mpbird 258 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶)
3729, 36eqtrd 2833 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶)
3821, 25, 37rspcedvd 3568 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶)
39 oveq1 7030 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐶 − 1) → (𝑎 + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)))
4039eqeq1d 2799 . . . . 5 (𝑎 = (𝐶 − 1) → ((𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4140rexbidv 3262 . . . 4 (𝑎 = (𝐶 − 1) → (∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
42 oveq1 7030 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐶 − 4) → (𝑎 + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)))
4342eqeq1d 2799 . . . . 5 (𝑎 = (𝐶 − 4) → ((𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4443rexbidv 3262 . . . 4 (𝑎 = (𝐶 − 4) → (∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4541, 442nreu 4313 . . 3 (((𝐶 − 1) ∈ ℂ ∧ (𝐶 − 4) ∈ ℂ ∧ (𝐶 − 1) ≠ (𝐶 − 4)) → ((∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ∧ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶) → ¬ ∃!𝑎 ∈ ℂ ∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4645imp 407 . 2 ((((𝐶 − 1) ∈ ℂ ∧ (𝐶 − 4) ∈ ℂ ∧ (𝐶 − 1) ≠ (𝐶 − 4)) ∧ (∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ∧ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶)) → ¬ ∃!𝑎 ∈ ℂ ∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶)
471, 5, 11, 20, 38, 46syl32anc 1371 1 (𝐶 ∈ ℂ → ¬ ∃!𝑎 ∈ ℂ ∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1080   = wceq 1525  wcel 2083  wne 2986  wrex 3108  ∃!wreu 3109  (class class class)co 7023  cc 10388  0cc0 10390  1c1 10391   + caddc 10393  cmin 10723  2c2 11546  4c4 11548  cexp 13283
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466  ax-pre-mulgt0 10467
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-fal 1538  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rmo 3115  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-pss 3882  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-tp 4483  df-op 4485  df-uni 4752  df-iun 4833  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-tr 5071  df-id 5355  df-eprel 5360  df-po 5369  df-so 5370  df-fr 5409  df-we 5411  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-pred 6030  df-ord 6076  df-on 6077  df-lim 6078  df-suc 6079  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-om 7444  df-2nd 7553  df-wrecs 7805  df-recs 7867  df-rdg 7905  df-er 8146  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-div 11152  df-nn 11493  df-2 11554  df-3 11555  df-4 11556  df-n0 11752  df-z 11836  df-uz 12098  df-seq 13224  df-exp 13284
This theorem is referenced by:  addsqn2reurex2  25707
  Copyright terms: Public domain W3C validator