Theorem axrrecex 11248

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 11272. (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 11216	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃𝑦 ∈ R ⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴)
2		df-rex 3088	. . . 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 3018	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
5		oveq1 7427	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (𝐴 · 𝑥))
6	5	eqeq1d 2763	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 𝐴 → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (𝐴 · 𝑥) = 1))
7	6	rexbidv 3187	. . . 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 11207	. . . . . . 7 ⊢ 0 = ⟨0R, 0R⟩
10	9	eqeq2i 2774	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ ⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩)
11		vex 3455	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
12	11	eqresr 11222	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = ⟨0R, 0R⟩ ↔ 𝑦 = 0R)
13	10, 12	bitri 278	. . . . 5 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ = 0 ↔ 𝑦 = 0R)
14	13	necon3bii 3008	. . . 4 ⊢ (⟨𝑦, 0R⟩ ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R)
15		recexsr 11192	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑦 ≠ 0R) → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R)
16	15	ex 418	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑦 ≠ 0R → ∃𝑧 ∈ R (𝑦 ·R 𝑧) = 1R))
17		opelreal 11215	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ↔ 𝑧 ∈ R)
18	17	anbi1i 636	. . . . . . . . 9 ⊢ ((⟨𝑧, 0R⟩ ∈ ℝ ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1) ↔ (𝑧 ∈ R ∧ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
19		mulresr 11224	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩)
20	19	eqeq1d 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R) → ((⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1))
21		df-1 11208	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
22	21	eqeq2i 2774	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = 1 ↔ ⟨(𝑦 ·R 𝑧), 0R⟩ = ⟨1R, 0R⟩)
23		ovex 7453	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ·R 𝑧) ∈ V
24	23	eqresr 11222	. . . . . . . . . . . 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 590	. . . . . . . . 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 7428	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩))
30	29	eqeq1d 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ⟨𝑧, 0R⟩ → ((⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1 ↔ (⟨𝑦, 0R⟩ · ⟨𝑧, 0R⟩) = 1))
31	30	rspcev 3577	. . . . . . . 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 421	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ R → (𝑧 ∈ R → ((𝑦 ·R 𝑧) = 1R → ∃𝑥 ∈ ℝ (⟨𝑦, 0R⟩ · 𝑥) = 1)))
34	33	rexlimdv 3162	. . . . 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 3492	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ≠ 0 → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1))
38	37	imp 412	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐴 · 𝑥) = 1)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∃wrex 3087  ⟨cop 4590  (class class class)co 7420  Rcnr 10950  0_Rc0r 10951  1_Rc1r 10952   ·_R cmr 10955  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201   · cmul 11205

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-er 8717  df-ec 8719  df-qs 8723  df-ni 10957  df-pli 10958  df-mi 10959  df-lti 10960  df-plpq 10993  df-mpq 10994  df-ltpq 10995  df-enq 10996  df-nq 10997  df-erq 10998  df-plq 10999  df-mq 11000  df-1nq 11001  df-rq 11002  df-ltnq 11003  df-np 11066  df-1p 11067  df-plp 11068  df-mp 11069  df-ltp 11070  df-enr 11140  df-nr 11141  df-plr 11142  df-mr 11143  df-ltr 11144  df-0r 11145  df-1r 11146  df-m1r 11147  df-c 11206  df-0 11207  df-1 11208  df-r 11210  df-mul 11212

This theorem is used by: (None)