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

Theorem addsq2nreurex 27390
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 11557 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 1) ∈ ℂ)
2 id 22 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 𝐶 ∈ ℂ)
3 4cn 12328 . . . 4 4 ∈ ℂ
43a1i 11 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 4 ∈ ℂ)
52, 4subcld 11602 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 4) ∈ ℂ)
6 1cnd 11240 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 1 ∈ ℂ)
7 1re 11245 . . . . 5 1 ∈ ℝ
8 1lt4 12419 . . . . 5 1 < 4
97, 8ltneii 11358 . . . 4 1 ≠ 4
109a1i 11 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 1 ≠ 4)
112, 6, 4, 10subneintrd 11646 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 − 1) ≠ (𝐶 − 4))
12 oveq1 7427 . . . . . 6 (𝑏 = 1 → (𝑏↑2) = (1↑2))
1312oveq2d 7436 . . . . 5 (𝑏 = 1 → ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 1) + (1↑2)))
1413eqeq1d 2730 . . . 4 (𝑏 = 1 → (((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶))
1514adantl 481 . . 3 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝑏 = 1) → (((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶))
16 sq1 14191 . . . . 5 (1↑2) = 1
1716oveq2i 7431 . . . 4 ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = ((𝐶 − 1) + 1)
18 npcan1 11670 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 1) + 1) = 𝐶)
1917, 18eqtrid 2780 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 1) + (1↑2)) = 𝐶)
206, 15, 19rspcedvd 3611 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶)
21 2cnd 12321 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → 2 ∈ ℂ)
22 oveq1 7427 . . . . . 6 (𝑏 = 2 → (𝑏↑2) = (2↑2))
2322oveq2d 7436 . . . . 5 (𝑏 = 2 → ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 4) + (2↑2)))
2423eqeq1d 2730 . . . 4 (𝑏 = 2 → (((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶))
2524adantl 481 . . 3 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝑏 = 2) → (((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶))
26 2cn 12318 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
2726sqcli 14177 . . . . . 6 (2↑2) ∈ ℂ
2827a1i 11 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → (2↑2) ∈ ℂ)
292, 4, 28subadd23d 11624 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = (𝐶 + ((2↑2) − 4)))
30 sq2 14193 . . . . . . 7 (2↑2) = 4
3130a1i 11 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℂ → (2↑2) = 4)
3228, 31subeq0bd 11671 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → ((2↑2) − 4) = 0)
3327, 3subcli 11567 . . . . . 6 ((2↑2) − 4) ∈ ℂ
34 addid0 11664 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ ((2↑2) − 4) ∈ ℂ) → ((𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶 ↔ ((2↑2) − 4) = 0))
3533, 34mpan2 690 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶 ↔ ((2↑2) − 4) = 0))
3632, 35mpbird 257 . . . 4 (𝐶 ∈ ℂ → (𝐶 + ((2↑2) − 4)) = 𝐶)
3729, 36eqtrd 2768 . . 3 (𝐶 ∈ ℂ → ((𝐶 − 4) + (2↑2)) = 𝐶)
3821, 25, 37rspcedvd 3611 . 2 (𝐶 ∈ ℂ → ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶)
39 oveq1 7427 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐶 − 1) → (𝑎 + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)))
4039eqeq1d 2730 . . . . 5 (𝑎 = (𝐶 − 1) → ((𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4140rexbidv 3175 . . . 4 (𝑎 = (𝐶 − 1) → (∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 1) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
42 oveq1 7427 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐶 − 4) → (𝑎 + (𝑏↑2)) = ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)))
4342eqeq1d 2730 . . . . 5 (𝑎 = (𝐶 − 4) → ((𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4443rexbidv 3175 . . . 4 (𝑎 = (𝐶 − 4) → (∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶 ↔ ∃𝑏 ∈ ℂ ((𝐶 − 4) + (𝑏↑2)) = 𝐶))
4541, 442nreu 4442 . . 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 406 . 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 1376 1 (𝐶 ∈ ℂ → ¬ ∃!𝑎 ∈ ℂ ∃𝑏 ∈ ℂ (𝑎 + (𝑏↑2)) = 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 395  w3a 1085   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2937  wrex 3067  ∃!wreu 3371  (class class class)co 7420  cc 11137  0cc0 11139  1c1 11140   + caddc 11142  cmin 11475  2c2 12298  4c4 12300  cexp 14059
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-2nd 7994  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-er 8725  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-div 11903  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-n0 12504  df-z 12590  df-uz 12854  df-seq 14000  df-exp 14060
This theorem is referenced by:  addsqn2reurex2  27391
  Copyright terms: Public domain W3C validator