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 33947
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 15159 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = 𝑋)
3 constrcjcl.1 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
43adantr 480 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
52, 4eqeltrd 2837 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
6 0zd 12512 . . . . 5 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
76zconstr 33942 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ Constr)
87adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 0 ∈ Constr)
9 1zzd 12534 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
109zconstr 33942 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ Constr)
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 1 ∈ Constr)
123adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
133constrcjcl 33946 . . . 4 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
1413adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
153constrcn 33938 . . . . 5 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
1615recld 15129 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
1716adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
18 halfre 12366 . . . 4 (1 / 2) ∈ ℝ
1918a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
2016recnd 11172 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
2120adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
22 1cnd 11139 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2322subid1d 11493 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 − 0) = 1)
2423, 22eqeltrd 2837 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − 0) ∈ ℂ)
2520, 24mulcld 11164 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) ∈ ℂ)
2625addlidd 11346 . . . . 5 (𝜑 → (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))) = ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)))
2723oveq2d 7384 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) = ((ℜ‘𝑋) · 1))
2820mulridd 11161 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · 1) = (ℜ‘𝑋))
2926, 27, 283eqtrrd 2777 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3029adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3115cjcld 15131 . . . . . . 7 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3215, 31addcld 11163 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
33 2cnd 12235 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
34 2ne0 12261 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3632, 33, 35divrec2d 11933 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
37 reval 15041 . . . . . 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 11172 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
4140, 31, 15subdid 11605 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋)))
4241oveq2d 7384 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4340, 15mulcld 11164 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑋) ∈ ℂ)
4440, 31mulcld 11164 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4515, 43, 44subadd23d 11526 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4622, 40, 15subdird 11606 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)))
47 1mhlfehlf 12372 . . . . . . . . . . 11 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
4847a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) = (1 / 2))
4948oveq1d 7383 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 / 2) · 𝑋))
5015mullidd 11162 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
5150oveq1d 7383 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)) = (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)))
5246, 49, 513eqtr3rd 2781 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) = ((1 / 2) · 𝑋))
5352oveq1d 7383 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5440, 15, 31adddid 11168 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5553, 54eqtr4d 2775 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5642, 45, 553eqtr2d 2778 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5736, 38, 563eqtr4d 2782 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5857adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5923fveq2d 6846 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = (∗‘1))
60 1red 11145 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6160cjred 15161 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘1) = 1)
6259, 61eqtrd 2772 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = 1)
6362oveq1d 7383 . . . . . . 7 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6431, 15subcld 11504 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
6564mullidd 11162 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6663, 65eqtrd 2772 . . . . . 6 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6766fveq2d 6846 . . . . 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 15086 . . . . . . . . . . 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 11504 . . . . . . . . . . . . 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 15145 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
7731adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
7877, 69negsubdi2d 11520 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -((∗‘𝑋) − 𝑋) = (𝑋 − (∗‘𝑋)))
7978fveq2d 6846 . . . . . . . . . . . . . 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 11386 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -0)
8276, 79, 813eqtr3d 2780 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = -0)
83 neg0 11439 . . . . . . . . . . . . 13 -0 = 0
8482, 83eqtrdi 2788 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = 0)
8574, 84reim0bd 15135 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ)
86 cjth 15038 . . . . . . . . . . . . . 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 12148 . . . . . . . . . . 11 (((𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ ∧ (i · (𝑋 − (∗‘𝑋))) ∈ ℝ) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9185, 89, 90syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) = 0)
9291oveq1d 7383 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)) = (0 / (2 · i)))
93 ax-icn 11097 . . . . . . . . . . . . 13 i ∈ ℂ
9493a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ∈ ℂ)
9533, 94mulcld 11164 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ∈ ℂ)
9695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ∈ ℂ)
97 ine0 11584 . . . . . . . . . . . . 13 i ≠ 0
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ≠ 0)
9933, 94, 35, 98mulne0d 11801 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ≠ 0)
10099adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ≠ 0)
10196, 100div0d 11928 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (0 / (2 · i)) = 0)
10272, 92, 1013eqtrd 2776 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = 0)
10369, 102reim0bd 15135 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
104103ex 412 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0 → 𝑋 ∈ ℝ))
105104necon3bd 2947 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑋 ∈ ℝ → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0))
106105imp 406 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0)
10768, 106eqnetrd 3000 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) ≠ 0)
1088, 11, 12, 14, 17, 19, 21, 30, 58, 107constrllcl 33934 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
1095, 108pm2.61dan 813 1 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  cfv 6500  (class class class)co 7368  cc 11036  cr 11037  0cc0 11038  1c1 11039  ici 11040   + caddc 11041   · cmul 11043  cmin 11376  -cneg 11377   / cdiv 11806  2c2 12212  ccj 15031  cre 15032  cim 15033  Constrcconstr 33907
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-n0 12414  df-z 12501  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-abs 15171  df-constr 33908
This theorem is referenced by:  constrimcl  33948  constrmulcl  33949
  Copyright terms: Public domain W3C validator