Users' Mathboxes Mathbox for Steven Nguyen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cnreeu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cnreeu 43191
Description: The reals in the expression given by cnre 11207 uniquely define a complex number. (Contributed by SN, 27-Jun-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
cnreeu.r (𝜑𝑟 ∈ ℝ)
cnreeu.s (𝜑𝑠 ∈ ℝ)
cnreeu.t (𝜑𝑡 ∈ ℝ)
cnreeu.u (𝜑𝑢 ∈ ℝ)
Assertion
Ref Expression
cnreeu (𝜑 → ((𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)) ↔ (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢)))

Proof of Theorem cnreeu
StepHypRef Expression
1 oveq1 7420 . . . 4 ((𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)) → ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠))) = ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))))
21oveq2d 7429 . . 3 ((𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)) → ((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠)))))
3 cnreeu.r . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑟 ∈ ℝ)
43recnd 11239 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑟 ∈ ℂ)
5 ax-icn 11161 . . . . . . . . . . . 12 i ∈ ℂ
65a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → i ∈ ℂ)
7 cnreeu.s . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑠 ∈ ℝ)
87recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑠 ∈ ℂ)
96, 8mulcld 11231 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (i · 𝑠) ∈ ℂ)
10 rernegcl 43059 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ ℝ → (0 − 𝑠) ∈ ℝ)
117, 10syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (0 − 𝑠) ∈ ℝ)
1211recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0 − 𝑠) ∈ ℂ)
136, 12mulcld 11231 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (i · (0 − 𝑠)) ∈ ℂ)
144, 9, 13addassd 11233 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠))) = (𝑟 + ((i · 𝑠) + (i · (0 − 𝑠)))))
15 renegid 43061 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 ∈ ℝ → (𝑠 + (0 − 𝑠)) = 0)
167, 15syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑠 + (0 − 𝑠)) = 0)
1716oveq2d 7429 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (i · (𝑠 + (0 − 𝑠))) = (i · 0))
186, 8, 12adddid 11235 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (i · (𝑠 + (0 − 𝑠))) = ((i · 𝑠) + (i · (0 − 𝑠))))
19 sn-it0e0 43104 . . . . . . . . . . . 12 (i · 0) = 0
2019a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (i · 0) = 0)
2117, 18, 203eqtr3d 2812 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((i · 𝑠) + (i · (0 − 𝑠))) = 0)
2221oveq2d 7429 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑟 + ((i · 𝑠) + (i · (0 − 𝑠)))) = (𝑟 + 0))
23 readdrid 43098 . . . . . . . . . 10 (𝑟 ∈ ℝ → (𝑟 + 0) = 𝑟)
243, 23syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑟 + 0) = 𝑟)
2514, 22, 243eqtrd 2808 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠))) = 𝑟)
2625oveq2d 7429 . . . . . . 7 (𝜑 → ((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + 𝑟))
27 cnreeu.t . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑡 ∈ ℝ)
28 rernegcl 43059 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ ℝ → (0 − 𝑡) ∈ ℝ)
2927, 28syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0 − 𝑡) ∈ ℝ)
3029recnd 11239 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 − 𝑡) ∈ ℂ)
3127recnd 11239 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑡 ∈ ℂ)
32 cnreeu.u . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑢 ∈ ℝ)
3332recnd 11239 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑢 ∈ ℂ)
346, 33mulcld 11231 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (i · 𝑢) ∈ ℂ)
3530, 31, 34addassd 11233 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((0 − 𝑡) + 𝑡) + (i · 𝑢)) = ((0 − 𝑡) + (𝑡 + (i · 𝑢))))
3635oveq1d 7428 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((0 − 𝑡) + 𝑡) + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))) = (((0 − 𝑡) + (𝑡 + (i · 𝑢))) + (i · (0 − 𝑠))))
37 sn-addlid 43092 . . . . . . . . . . 11 ((i · 𝑢) ∈ ℂ → (0 + (i · 𝑢)) = (i · 𝑢))
3834, 37syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + (i · 𝑢)) = (i · 𝑢))
3938oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((0 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))) = ((i · 𝑢) + (i · (0 − 𝑠))))
40 renegid2 43102 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ ℝ → ((0 − 𝑡) + 𝑡) = 0)
4127, 40syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((0 − 𝑡) + 𝑡) = 0)
4241oveq1d 7428 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((0 − 𝑡) + 𝑡) + (i · 𝑢)) = (0 + (i · 𝑢)))
4342oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((0 − 𝑡) + 𝑡) + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))) = ((0 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))))
446, 33, 12adddid 11235 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))) = ((i · 𝑢) + (i · (0 − 𝑠))))
4539, 43, 443eqtr4d 2814 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((((0 − 𝑡) + 𝑡) + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))))
4631, 34addcld 11230 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑡 + (i · 𝑢)) ∈ ℂ)
4730, 46, 13addassd 11233 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((0 − 𝑡) + (𝑡 + (i · 𝑢))) + (i · (0 − 𝑠))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠)))))
4836, 45, 473eqtr3rd 2813 . . . . . . 7 (𝜑 → ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠)))) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))))
4926, 48eqeq12d 2785 . . . . . 6 (𝜑 → (((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠)))) ↔ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))))
5049biimpa 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))))) → ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))))
51 simpr 489 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))))
5232adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → 𝑢 ∈ ℝ)
5311adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (0 − 𝑠) ∈ ℝ)
5452, 53readdcld 11240 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (𝑢 + (0 − 𝑠)) ∈ ℝ)
5529adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (0 − 𝑡) ∈ ℝ)
563adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → 𝑟 ∈ ℝ)
5755, 56readdcld 11240 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → ((0 − 𝑡) + 𝑟) ∈ ℝ)
5851, 57eqeltrrd 2870 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))) ∈ ℝ)
59 sn-itrere 43189 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢 + (0 − 𝑠)) ∈ ℝ → ((i · (𝑢 + (0 − 𝑠))) ∈ ℝ ↔ (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0))
6059biimpa 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑢 + (0 − 𝑠)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))) ∈ ℝ) → (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0)
6154, 58, 60syl2anc 595 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0)
6261oveq2d 7429 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (i · (𝑢 + (0 − 𝑠))) = (i · 0))
6319a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (i · 0) = 0)
6451, 62, 633eqtrd 2808 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0)
65 oveq2 7421 . . . . . . . . 9 (((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0 → (𝑡 + ((0 − 𝑡) + 𝑟)) = (𝑡 + 0))
6665adantl 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (𝑡 + ((0 − 𝑡) + 𝑟)) = (𝑡 + 0))
67 renegid 43061 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ ℝ → (𝑡 + (0 − 𝑡)) = 0)
6827, 67syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑡 + (0 − 𝑡)) = 0)
6968adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (𝑡 + (0 − 𝑡)) = 0)
7069oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → ((𝑡 + (0 − 𝑡)) + 𝑟) = (0 + 𝑟))
7131adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → 𝑡 ∈ ℂ)
7230adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (0 − 𝑡) ∈ ℂ)
734adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → 𝑟 ∈ ℂ)
7471, 72, 73addassd 11233 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → ((𝑡 + (0 − 𝑡)) + 𝑟) = (𝑡 + ((0 − 𝑡) + 𝑟)))
75 readdlid 43091 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 ∈ ℝ → (0 + 𝑟) = 𝑟)
763, 75syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + 𝑟) = 𝑟)
7776adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (0 + 𝑟) = 𝑟)
7870, 74, 773eqtr3d 2812 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (𝑡 + ((0 − 𝑡) + 𝑟)) = 𝑟)
7927adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → 𝑡 ∈ ℝ)
80 readdrid 43098 . . . . . . . . 9 (𝑡 ∈ ℝ → (𝑡 + 0) = 𝑡)
8179, 80syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → (𝑡 + 0) = 𝑡)
8266, 78, 813eqtr3d 2812 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = 0) → 𝑟 = 𝑡)
8364, 82syldan 602 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → 𝑟 = 𝑡)
8433, 12, 8addassd 11233 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑢 + (0 − 𝑠)) + 𝑠) = (𝑢 + ((0 − 𝑠) + 𝑠)))
85 renegid2 43102 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 ∈ ℝ → ((0 − 𝑠) + 𝑠) = 0)
867, 85syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((0 − 𝑠) + 𝑠) = 0)
8786oveq2d 7429 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑢 + ((0 − 𝑠) + 𝑠)) = (𝑢 + 0))
88 readdrid 43098 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ ℝ → (𝑢 + 0) = 𝑢)
8932, 88syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑢 + 0) = 𝑢)
9084, 87, 893eqtrd 2808 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑢 + (0 − 𝑠)) + 𝑠) = 𝑢)
91 oveq1 7420 . . . . . . . . 9 ((𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0 → ((𝑢 + (0 − 𝑠)) + 𝑠) = (0 + 𝑠))
9290, 91sylan9req 2825 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0) → 𝑢 = (0 + 𝑠))
93 readdlid 43091 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ∈ ℝ → (0 + 𝑠) = 𝑠)
947, 93syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 + 𝑠) = 𝑠)
9594adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0) → (0 + 𝑠) = 𝑠)
9692, 95eqtr2d 2805 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑢 + (0 − 𝑠)) = 0) → 𝑠 = 𝑢)
9761, 96syldan 602 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → 𝑠 = 𝑢)
9883, 97jca 520 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + 𝑟) = (i · (𝑢 + (0 − 𝑠)))) → (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢))
9950, 98syldan 602 . . . 4 ((𝜑 ∧ ((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠))))) → (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢))
10099ex 417 . . 3 (𝜑 → (((0 − 𝑡) + ((𝑟 + (i · 𝑠)) + (i · (0 − 𝑠)))) = ((0 − 𝑡) + ((𝑡 + (i · 𝑢)) + (i · (0 − 𝑠)))) → (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢)))
1012, 100syl5 35 . 2 (𝜑 → ((𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)) → (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢)))
102 id 23 . . 3 (𝑟 = 𝑡𝑟 = 𝑡)
103 oveq2 7421 . . 3 (𝑠 = 𝑢 → (i · 𝑠) = (i · 𝑢))
104102, 103oveqan12d 7432 . 2 ((𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢) → (𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)))
105101, 104impbid1 228 1 (𝜑 → ((𝑟 + (i · 𝑠)) = (𝑡 + (i · 𝑢)) ↔ (𝑟 = 𝑡𝑠 = 𝑢)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1567  wcel 2149  (class class class)co 7413  cc 11100  cr 11101  0cc0 11102  ici 11104   + caddc 11105   · cmul 11107   cresub 43053
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 5273  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7735  ax-resscn 11159  ax-1cn 11160  ax-icn 11161  ax-addcl 11162  ax-addrcl 11163  ax-mulcl 11164  ax-mulrcl 11165  ax-addass 11167  ax-mulass 11168  ax-distr 11169  ax-i2m1 11170  ax-1ne0 11171  ax-1rid 11172  ax-rnegex 11173  ax-rrecex 11174  ax-cnre 11175  ax-pre-lttri 11176  ax-pre-lttrn 11177  ax-pre-ltadd 11178  ax-pre-mulgt0 11179
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-nel 3071  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-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-id 5559  df-po 5572  df-so 5573  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-iota 6495  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-2 12305  df-3 12306  df-resub 43054  df-rediv 43129
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator