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 33926
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 15147 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = 𝑋)
3 constrcjcl.1 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
43adantr 480 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
52, 4eqeltrd 2836 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
6 0zd 12500 . . . . 5 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
76zconstr 33921 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ Constr)
87adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 0 ∈ Constr)
9 1zzd 12522 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
109zconstr 33921 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ Constr)
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 1 ∈ Constr)
123adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
133constrcjcl 33925 . . . 4 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
1413adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
153constrcn 33917 . . . . 5 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
1615recld 15117 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
1716adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
18 halfre 12354 . . . 4 (1 / 2) ∈ ℝ
1918a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
2016recnd 11160 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
2120adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
22 1cnd 11127 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2322subid1d 11481 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 − 0) = 1)
2423, 22eqeltrd 2836 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − 0) ∈ ℂ)
2520, 24mulcld 11152 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) ∈ ℂ)
2625addlidd 11334 . . . . 5 (𝜑 → (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))) = ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)))
2723oveq2d 7374 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) = ((ℜ‘𝑋) · 1))
2820mulridd 11149 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · 1) = (ℜ‘𝑋))
2926, 27, 283eqtrrd 2776 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3029adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3115cjcld 15119 . . . . . . 7 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3215, 31addcld 11151 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
33 2cnd 12223 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
34 2ne0 12249 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3632, 33, 35divrec2d 11921 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
37 reval 15029 . . . . . 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 11160 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
4140, 31, 15subdid 11593 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋)))
4241oveq2d 7374 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4340, 15mulcld 11152 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑋) ∈ ℂ)
4440, 31mulcld 11152 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4515, 43, 44subadd23d 11514 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4622, 40, 15subdird 11594 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)))
47 1mhlfehlf 12360 . . . . . . . . . . 11 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
4847a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) = (1 / 2))
4948oveq1d 7373 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 / 2) · 𝑋))
5015mullidd 11150 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
5150oveq1d 7373 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)) = (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)))
5246, 49, 513eqtr3rd 2780 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) = ((1 / 2) · 𝑋))
5352oveq1d 7373 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5440, 15, 31adddid 11156 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5553, 54eqtr4d 2774 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5642, 45, 553eqtr2d 2777 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5736, 38, 563eqtr4d 2781 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5857adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5923fveq2d 6838 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = (∗‘1))
60 1red 11133 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6160cjred 15149 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘1) = 1)
6259, 61eqtrd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = 1)
6362oveq1d 7373 . . . . . . 7 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6431, 15subcld 11492 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
6564mullidd 11150 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6663, 65eqtrd 2771 . . . . . 6 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6766fveq2d 6838 . . . . 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 15074 . . . . . . . . . . 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 11492 . . . . . . . . . . . . 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 15133 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
7731adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
7877, 69negsubdi2d 11508 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -((∗‘𝑋) − 𝑋) = (𝑋 − (∗‘𝑋)))
7978fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . 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 11374 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -0)
8276, 79, 813eqtr3d 2779 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = -0)
83 neg0 11427 . . . . . . . . . . . . 13 -0 = 0
8482, 83eqtrdi 2787 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = 0)
8574, 84reim0bd 15123 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ)
86 cjth 15026 . . . . . . . . . . . . . 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 12136 . . . . . . . . . . 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 7373 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)) = (0 / (2 · i)))
93 ax-icn 11085 . . . . . . . . . . . . 13 i ∈ ℂ
9493a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ∈ ℂ)
9533, 94mulcld 11152 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ∈ ℂ)
9695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ∈ ℂ)
97 ine0 11572 . . . . . . . . . . . . 13 i ≠ 0
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ≠ 0)
9933, 94, 35, 98mulne0d 11789 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ≠ 0)
10099adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ≠ 0)
10196, 100div0d 11916 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (0 / (2 · i)) = 0)
10272, 92, 1013eqtrd 2775 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = 0)
10369, 102reim0bd 15123 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
104103ex 412 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0 → 𝑋 ∈ ℝ))
105104necon3bd 2946 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑋 ∈ ℝ → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0))
106105imp 406 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0)
10768, 106eqnetrd 2999 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) ≠ 0)
1088, 11, 12, 14, 17, 19, 21, 30, 58, 107constrllcl 33913 . 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 1541  wcel 2113  wne 2932  cfv 6492  (class class class)co 7358  cc 11024  cr 11025  0cc0 11026  1c1 11027  ici 11028   + caddc 11029   · cmul 11031  cmin 11364  -cneg 11365   / cdiv 11794  2c2 12200  ccj 15019  cre 15020  cim 15021  Constrcconstr 33886
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-tp 4585  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-n0 12402  df-z 12489  df-cj 15022  df-re 15023  df-im 15024  df-abs 15159  df-constr 33887
This theorem is referenced by:  constrimcl  33927  constrmulcl  33928
  Copyright terms: Public domain W3C validator