Theorem axrrecex 11148

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 11172. (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 11116	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴)
2		df-rex 3096	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ R ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴))
3	1, 2	bitri 278	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ R ∧ ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴))
4		neeq1 3026	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
5		oveq1 7418	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (𝐴 · 𝑥))
6	5	eqeq1d 2771	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (𝐴 · 𝑥) = 1))
7	6	rexbidv 3195	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1))
8	4, 7	imbi12d 347	. . 3 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1) ↔ (𝐴 ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)))
9		df-0 11107	. . . . . . 7 ⊢ 0 = ⟨0R, 0R⟩
10	9	eqeq2i 2782	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩)
11		vex 3467	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	eqresr 11122	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩ ↔ 𝑦 = 0R)
13	10, 12	bitri 278	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ 𝑦 = 0R)
14	13	necon3bii 3016	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R)
15		recexsr 11092	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑦 ≠ 0R) → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
16	15	ex 417	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑦 ≠ 0R → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R))
17		opelreal 11115	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ↔ 𝑧 ∈ R)
18	17	anbi1i 635	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
19		mulresr 11124	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩)
20	19	eqeq1d 2771	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1))
21		df-1 11108	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
22	21	eqeq2i 2782	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩)
23		ovex 7444	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ·R 𝑧) ∈ V
24	23	eqresr 11122	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩ ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
25	22, 24	bitri 278	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
26	20, 25	bitrdi 290	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R))
27	26	pm5.32da 589	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)))
28	18, 27	bitrid 286	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)))
29		oveq2 7419	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩))
30	29	eqeq1d 2771	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
31	30	rspcev 3590	. . . . . . . 8 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1)
32	28, 31	biimtrrdi 257	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ R → ((𝑧 ∈ R ∧ (𝑦 ·R 𝑧) = 1R) → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
33	32	expd 420	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑧 ∈ R → ((𝑦 ·R 𝑧) = 1R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1)))
34	33	rexlimdv 3170	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ R → (∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
35	16, 34	syld 48	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑦 ≠ 0R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
36	14, 35	biimtrid 245	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ R → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1))
37	3, 8, 36	gencl 3504	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1))
38	37	imp 411	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567  ∃wex 1806   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∃wrex 3095  ⟨cop 4600  (class class class)co 7411  Rcnr 10850  0_Rc0r 10851  1_Rc1r 10852   ·_R cmr 10855  ℝcr 11099  0cc0 11100  1c1 11101   · cmul 11105

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9610

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-oadd 8457  df-omul 8458  df-er 8694  df-ec 8696  df-qs 8700  df-ni 10857  df-pli 10858  df-mi 10859  df-lti 10860  df-plpq 10893  df-mpq 10894  df-ltpq 10895  df-enq 10896  df-nq 10897  df-erq 10898  df-plq 10899  df-mq 10900  df-1nq 10901  df-rq 10902  df-ltnq 10903  df-np 10966  df-1p 10967  df-plp 10968  df-mp 10969  df-ltp 10970  df-enr 11040  df-nr 11041  df-plr 11042  df-mr 11043  df-ltr 11044  df-0r 11045  df-1r 11046  df-m1r 11047  df-c 11106  df-0 11107  df-1 11108  df-r 11110  df-mul 11112

This theorem is referenced by: (None)