Theorem axrrecex 11177

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 11201. (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 11145	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴)
2		df-rex 3061	. . . 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 2994	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
5		oveq1 7412	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (𝐴 · 𝑥))
6	5	eqeq1d 2737	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (𝐴 · 𝑥) = 1))
7	6	rexbidv 3164	. . . 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 11136	. . . . . . 7 ⊢ 0 = ⟨0R, 0R⟩
10	9	eqeq2i 2748	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩)
11		vex 3463	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	eqresr 11151	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩ ↔ 𝑦 = 0R)
13	10, 12	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ 𝑦 = 0R)
14	13	necon3bii 2984	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R)
15		recexsr 11121	. . . . . 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 11144	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ↔ 𝑧 ∈ R)
18	17	anbi1i 624	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
19		mulresr 11153	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩)
20	19	eqeq1d 2737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1))
21		df-1 11137	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
22	21	eqeq2i 2748	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩)
23		ovex 7438	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ·R 𝑧) ∈ V
24	23	eqresr 11151	. . . . . . . . . . . 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 579	. . . . . . . . 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 7413	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩))
30	29	eqeq1d 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
31	30	rspcev 3601	. . . . . . . 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 3139	. . . . 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 3502	. 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 1540  ∃wex 1779   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2932  ∃wrex 3060  ⟨cop 4607  (class class class)co 7405  Rcnr 10879  0_Rc0r 10880  1_Rc1r 10881   ·_R cmr 10884  ℝcr 11128  0cc0 11129  1c1 11130   · cmul 11134

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-inf2 9655

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-oadd 8484  df-omul 8485  df-er 8719  df-ec 8721  df-qs 8725  df-ni 10886  df-pli 10887  df-mi 10888  df-lti 10889  df-plpq 10922  df-mpq 10923  df-ltpq 10924  df-enq 10925  df-nq 10926  df-erq 10927  df-plq 10928  df-mq 10929  df-1nq 10930  df-rq 10931  df-ltnq 10932  df-np 10995  df-1p 10996  df-plp 10997  df-mp 10998  df-ltp 10999  df-enr 11069  df-nr 11070  df-plr 11071  df-mr 11072  df-ltr 11073  df-0r 11074  df-1r 11075  df-m1r 11076  df-c 11135  df-0 11136  df-1 11137  df-r 11139  df-mul 11141

This theorem is referenced by: (None)