Theorem axrrecex 11232

Description: Existence of reciprocal of nonzero real number. Axiom 16 of 22 for real and complex numbers, derived from ZF set theory. This construction-dependent theorem should not be referenced directly; instead, use ax-rrecex 11256. (Contributed by NM, 15-May-1996.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
axrrecex	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem axrrecex

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elreal 11200	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴)
2		df-rex 3077	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ R ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴))
3	1, 2	bitri 275	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ R ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴))
4		neeq1 3009	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
5		oveq1 7455	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (𝐴 · 𝑥))
6	5	eqeq1d 2742	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (𝐴 · 𝑥) = 1))
7	6	rexbidv 3185	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1))
8	4, 7	imbi12d 344	. . 3 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1) ↔ (𝐴 ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)))
9		df-0 11191	. . . . . . 7 ⊢ 0 = ⟨0R, 0R⟩
10	9	eqeq2i 2753	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩)
11		vex 3492	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	eqresr 11206	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩ ↔ 𝑦 = 0R)
13	10, 12	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ 𝑦 = 0R)
14	13	necon3bii 2999	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R)
15		recexsr 11176	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑦 ≠ 0R) → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
16	15	ex 412	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑦 ≠ 0R → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R))
17		opelreal 11199	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ↔ 𝑧 ∈ R)
18	17	anbi1i 623	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
19		mulresr 11208	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩)
20	19	eqeq1d 2742	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1))
21		df-1 11192	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
22	21	eqeq2i 2753	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩)
23		ovex 7481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ·R 𝑧) ∈ V
24	23	eqresr 11206	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩ ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
25	22, 24	bitri 275	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
26	20, 25	bitrdi 287	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R))
27	26	pm5.32da 578	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)))
28	18, 27	bitrid 283	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)))
29		oveq2 7456	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩))
30	29	eqeq1d 2742	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
31	30	rspcev 3635	. . . . . . . 8 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1)
32	28, 31	biimtrrdi 254	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R) → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
33	32	expd 415	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑧 ∈ R → ((𝑦 ·R 𝑧) = 1R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1)))
34	33	rexlimdv 3159	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ R → (∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
35	16, 34	syld 47	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑦 ≠ 0R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
36	14, 35	biimtrid 242	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ R → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
37	3, 8, 36	gencl 3533	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1))
38	37	imp 406	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1537  ∃wex 1777   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  ∃wrex 3076  ⟨cop 4654  (class class class)co 7448  Rcnr 10934  0_Rc0r 10935  1_Rc1r 10936   ·_R cmr 10939  ℝcr 11183  0cc0 11184  1c1 11185   · cmul 11189

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-inf2 9710

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-oadd 8526  df-omul 8527  df-er 8763  df-ec 8765  df-qs 8769  df-ni 10941  df-pli 10942  df-mi 10943  df-lti 10944  df-plpq 10977  df-mpq 10978  df-ltpq 10979  df-enq 10980  df-nq 10981  df-erq 10982  df-plq 10983  df-mq 10984  df-1nq 10985  df-rq 10986  df-ltnq 10987  df-np 11050  df-1p 11051  df-plp 11052  df-mp 11053  df-ltp 11054  df-enr 11124  df-nr 11125  df-plr 11126  df-mr 11127  df-ltr 11128  df-0r 11129  df-1r 11130  df-m1r 11131  df-c 11190  df-0 11191  df-1 11192  df-r 11194  df-mul 11196

This theorem is referenced by: (None)