Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  constrrecl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem constrrecl 34100
Description: Constructible numbers are closed under taking the real part. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Nov-2025.)
Hypothesis
Ref Expression
constrcjcl.1 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
Assertion
Ref Expression
constrrecl (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)

Proof of Theorem constrrecl
StepHypRef Expression
1 simpr 489 . . . 4 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ ℝ)
21rered 15271 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = 𝑋)
3 constrcjcl.1 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
43adantr 485 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
52, 4eqeltrd 2869 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
6 0zd 12599 . . . . 5 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
76zconstr 34095 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ Constr)
87adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 0 ∈ Constr)
9 1zzd 12621 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
109zconstr 34095 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ Constr)
1110adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 1 ∈ Constr)
123adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
133constrcjcl 34099 . . . 4 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
1413adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
153constrcn 34091 . . . . 5 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
1615recld 15241 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
1716adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
18 halfre 12453 . . . 4 (1 / 2) ∈ ℝ
1918a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
2016recnd 11233 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
2120adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
22 1cnd 11198 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2322subid1d 11554 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 − 0) = 1)
2423, 22eqeltrd 2869 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − 0) ∈ ℂ)
2520, 24mulcld 11225 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) ∈ ℂ)
2625addlidd 11407 . . . . 5 (𝜑 → (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))) = ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)))
2723oveq2d 7424 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) = ((ℜ‘𝑋) · 1))
2820mulridd 11222 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · 1) = (ℜ‘𝑋))
2926, 27, 283eqtrrd 2809 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3029adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3115cjcld 15243 . . . . . . 7 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3215, 31addcld 11224 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
33 2cnd 12315 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
34 2ne0 12343 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3632, 33, 35divrec2d 11991 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
37 reval 15153 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ℂ → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
3815, 37syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
3918a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
4039recnd 11233 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
4140, 31, 15subdid 11666 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋)))
4241oveq2d 7424 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4340, 15mulcld 11225 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑋) ∈ ℂ)
4440, 31mulcld 11225 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4515, 43, 44subadd23d 11587 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4622, 40, 15subdird 11667 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)))
47 1mhlfehlf 12459 . . . . . . . . . . 11 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
4847a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) = (1 / 2))
4948oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 / 2) · 𝑋))
5015mullidd 11223 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
5150oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)) = (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)))
5246, 49, 513eqtr3rd 2813 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) = ((1 / 2) · 𝑋))
5352oveq1d 7423 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5440, 15, 31adddid 11229 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5553, 54eqtr4d 2807 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5642, 45, 553eqtr2d 2810 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5736, 38, 563eqtr4d 2814 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5857adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5923fveq2d 6883 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = (∗‘1))
60 1red 11205 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6160cjred 15273 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘1) = 1)
6259, 61eqtrd 2804 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = 1)
6362oveq1d 7423 . . . . . . 7 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6431, 15subcld 11565 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
6564mullidd 11223 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6663, 65eqtrd 2804 . . . . . 6 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6766fveq2d 6883 . . . . 5 (𝜑 → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6867adantr 485 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6915adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℂ)
70 imval2 15198 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℂ → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7115, 70syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7271adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7315, 31subcld 11565 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
7473adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
7564adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
7675imnegd 15257 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
7731adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
7877, 69negsubdi2d 11581 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -((∗‘𝑋) − 𝑋) = (𝑋 − (∗‘𝑋)))
7978fveq2d 6883 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))))
80 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0)
8180negeqd 11447 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -0)
8276, 79, 813eqtr3d 2812 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = -0)
83 neg0 11500 . . . . . . . . . . . . 13 -0 = 0
8482, 83eqtrdi 2820 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = 0)
8574, 84reim0bd 15247 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ)
86 cjth 15150 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋 ∈ ℂ → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ))
8715, 86syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ))
8887simprd 500 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ)
8988adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ)
90 rimul 12205 . . . . . . . . . . 11 (((𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9185, 89, 90syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9291oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)) = (0 / (2 · i)))
93 ax-icn 11155 . . . . . . . . . . . . 13 i ∈ ℂ
9493a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ∈ ℂ)
9533, 94mulcld 11225 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ∈ ℂ)
9695adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ∈ ℂ)
97 ine0 11645 . . . . . . . . . . . . 13 i ≠ 0
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ≠ 0)
9933, 94, 35, 98mulne0d 11862 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ≠ 0)
10099adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ≠ 0)
10196, 100div0d 11986 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (0 / (2 · i)) = 0)
10272, 92, 1013eqtrd 2808 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = 0)
10369, 102reim0bd 15247 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
104103ex 417 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0 → 𝑋 ∈ ℝ))
105104necon3bd 2978 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑋 ∈ ℝ → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0))
106105imp 411 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0)
10768, 106eqnetrd 3031 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) ≠ 0)
1088, 11, 12, 14, 17, 19, 21, 30, 58, 107constrllcl 34087 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
1095, 108pm2.61dan 824 1 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  cfv 6534  (class class class)co 7408  cc 11094  cr 11095  0cc0 11096  1c1 11097  ici 11098   + caddc 11099   · cmul 11101  cmin 11437  -cneg 11438   / cdiv 11867  2c2 12291  ccj 15143  cre 15144  cim 15145  Constrcconstr 34060
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-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173
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-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-n0 12501  df-z 12588  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-abs 15283  df-constr 34061
This theorem is referenced by:  constrimcl  34101  constrmulcl  34102
  Copyright terms: Public domain W3C validator