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 33755
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 484 . . . 4 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ ℝ)
21rered 15150 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = 𝑋)
3 constrcjcl.1 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
43adantr 480 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
52, 4eqeltrd 2828 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
6 0zd 12502 . . . . 5 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
76zconstr 33750 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ Constr)
87adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 0 ∈ Constr)
9 1zzd 12525 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
109zconstr 33750 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ Constr)
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 1 ∈ Constr)
123adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
133constrcjcl 33754 . . . 4 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
1413adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
153constrcn 33746 . . . . 5 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
1615recld 15120 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
1716adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
18 halfre 12356 . . . 4 (1 / 2) ∈ ℝ
1918a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
2016recnd 11162 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
2120adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
22 1cnd 11129 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2322subid1d 11483 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 − 0) = 1)
2423, 22eqeltrd 2828 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − 0) ∈ ℂ)
2520, 24mulcld 11154 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) ∈ ℂ)
2625addlidd 11336 . . . . 5 (𝜑 → (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))) = ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)))
2723oveq2d 7369 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) = ((ℜ‘𝑋) · 1))
2820mulridd 11151 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · 1) = (ℜ‘𝑋))
2926, 27, 283eqtrrd 2769 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3029adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3115cjcld 15122 . . . . . . 7 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3215, 31addcld 11153 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
33 2cnd 12225 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
34 2ne0 12251 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3632, 33, 35divrec2d 11923 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
37 reval 15032 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ℂ → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
3815, 37syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
3918a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
4039recnd 11162 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
4140, 31, 15subdid 11595 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋)))
4241oveq2d 7369 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4340, 15mulcld 11154 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑋) ∈ ℂ)
4440, 31mulcld 11154 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4515, 43, 44subadd23d 11516 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4622, 40, 15subdird 11596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)))
47 1mhlfehlf 12362 . . . . . . . . . . 11 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
4847a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) = (1 / 2))
4948oveq1d 7368 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 / 2) · 𝑋))
5015mullidd 11152 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
5150oveq1d 7368 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)) = (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)))
5246, 49, 513eqtr3rd 2773 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) = ((1 / 2) · 𝑋))
5352oveq1d 7368 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5440, 15, 31adddid 11158 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5553, 54eqtr4d 2767 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5642, 45, 553eqtr2d 2770 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5736, 38, 563eqtr4d 2774 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5857adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5923fveq2d 6830 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = (∗‘1))
60 1red 11135 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6160cjred 15152 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘1) = 1)
6259, 61eqtrd 2764 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = 1)
6362oveq1d 7368 . . . . . . 7 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6431, 15subcld 11494 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
6564mullidd 11152 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6663, 65eqtrd 2764 . . . . . 6 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6766fveq2d 6830 . . . . 5 (𝜑 → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6867adantr 480 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6915adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℂ)
70 imval2 15077 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ ℂ → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7115, 70syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7271adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)))
7315, 31subcld 11494 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
7473adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
7564adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
7675imnegd 15136 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
7731adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
7877, 69negsubdi2d 11510 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -((∗‘𝑋) − 𝑋) = (𝑋 − (∗‘𝑋)))
7978fveq2d 6830 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))))
80 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0)
8180negeqd 11376 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -0)
8276, 79, 813eqtr3d 2772 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = -0)
83 neg0 11429 . . . . . . . . . . . . 13 -0 = 0
8482, 83eqtrdi 2780 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = 0)
8574, 84reim0bd 15126 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ)
86 cjth 15029 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋 ∈ ℂ → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ))
8715, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ))
8887simprd 495 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ)
8988adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ)
90 rimul 12138 . . . . . . . . . . 11 (((𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9185, 89, 90syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9291oveq1d 7368 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)) = (0 / (2 · i)))
93 ax-icn 11087 . . . . . . . . . . . . 13 i ∈ ℂ
9493a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ∈ ℂ)
9533, 94mulcld 11154 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ∈ ℂ)
9695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ∈ ℂ)
97 ine0 11574 . . . . . . . . . . . . 13 i ≠ 0
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ≠ 0)
9933, 94, 35, 98mulne0d 11791 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ≠ 0)
10099adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ≠ 0)
10196, 100div0d 11918 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (0 / (2 · i)) = 0)
10272, 92, 1013eqtrd 2768 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = 0)
10369, 102reim0bd 15126 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
104103ex 412 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0 → 𝑋 ∈ ℝ))
105104necon3bd 2939 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑋 ∈ ℝ → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0))
106105imp 406 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0)
10768, 106eqnetrd 2992 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) ≠ 0)
1088, 11, 12, 14, 17, 19, 21, 30, 58, 107constrllcl 33742 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
1095, 108pm2.61dan 812 1 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  wne 2925  cfv 6486  (class class class)co 7353  cc 11026  cr 11027  0cc0 11028  1c1 11029  ici 11030   + caddc 11031   · cmul 11033  cmin 11366  -cneg 11367   / cdiv 11796  2c2 12202  ccj 15022  cre 15023  cim 15024  Constrcconstr 33715
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12148  df-2 12210  df-n0 12404  df-z 12491  df-cj 15025  df-re 15026  df-im 15027  df-abs 15162  df-constr 33716
This theorem is referenced by:  constrimcl  33756  constrmulcl  33757
  Copyright terms: Public domain W3C validator