Theorem axrrecex 11200

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 11224. (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 11168	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴)
2		df-rex 3068	. . . 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 3000	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
5		oveq1 7437	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (𝐴 · 𝑥))
6	5	eqeq1d 2736	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (𝐴 · 𝑥) = 1))
7	6	rexbidv 3176	. . . 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 11159	. . . . . . 7 ⊢ 0 = ⟨0R, 0R⟩
10	9	eqeq2i 2747	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩)
11		vex 3481	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	eqresr 11174	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩ ↔ 𝑦 = 0R)
13	10, 12	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ 𝑦 = 0R)
14	13	necon3bii 2990	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R)
15		recexsr 11144	. . . . . 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 11167	. . . . . . . . . 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 11176	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩)
20	19	eqeq1d 2736	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1))
21		df-1 11160	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
22	21	eqeq2i 2747	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩)
23		ovex 7463	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ·R 𝑧) ∈ V
24	23	eqresr 11174	. . . . . . . . . . . 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 7438	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩))
30	29	eqeq1d 2736	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
31	30	rspcev 3621	. . . . . . . 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 3150	. . . . 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 3520	. 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 1536  ∃wex 1775   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2937  ∃wrex 3067  ⟨cop 4636  (class class class)co 7430  Rcnr 10902  0_Rc0r 10903  1_Rc1r 10904   ·_R cmr 10907  ℝcr 11151  0cc0 11152  1c1 11153   · cmul 11157

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-inf2 9678

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-int 4951  df-iun 4997  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7887  df-1st 8012  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-1o 8504  df-oadd 8508  df-omul 8509  df-er 8743  df-ec 8745  df-qs 8749  df-ni 10909  df-pli 10910  df-mi 10911  df-lti 10912  df-plpq 10945  df-mpq 10946  df-ltpq 10947  df-enq 10948  df-nq 10949  df-erq 10950  df-plq 10951  df-mq 10952  df-1nq 10953  df-rq 10954  df-ltnq 10955  df-np 11018  df-1p 11019  df-plp 11020  df-mp 11021  df-ltp 11022  df-enr 11092  df-nr 11093  df-plr 11094  df-mr 11095  df-ltr 11096  df-0r 11097  df-1r 11098  df-m1r 11099  df-c 11158  df-0 11159  df-1 11160  df-r 11162  df-mul 11164

This theorem is referenced by: (None)