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 33754
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 15246 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = 𝑋)
3 constrcjcl.1 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Constr)
43adantr 480 . . 3 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
52, 4eqeltrd 2833 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ Constr)
6 0zd 12608 . . . . 5 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
76zconstr 33749 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ Constr)
87adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 0 ∈ Constr)
9 1zzd 12631 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
109zconstr 33749 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ Constr)
1110adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 1 ∈ Constr)
123adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → 𝑋 ∈ Constr)
133constrcjcl 33753 . . . 4 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
1413adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (∗‘𝑋) ∈ Constr)
153constrcn 33745 . . . . 5 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
1615recld 15216 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
1716adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℝ)
18 halfre 12462 . . . 4 (1 / 2) ∈ ℝ
1918a1i 11 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (1 / 2) ∈ ℝ)
2016recnd 11271 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
2120adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) ∈ ℂ)
22 1cnd 11238 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
2322subid1d 11591 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 − 0) = 1)
2423, 22eqeltrd 2833 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − 0) ∈ ℂ)
2520, 24mulcld 11263 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) ∈ ℂ)
2625addlidd 11444 . . . . 5 (𝜑 → (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))) = ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)))
2723oveq2d 7429 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0)) = ((ℜ‘𝑋) · 1))
2820mulridd 11260 . . . . 5 (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) · 1) = (ℜ‘𝑋))
2926, 27, 283eqtrrd 2774 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3029adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (0 + ((ℜ‘𝑋) · (1 − 0))))
3115cjcld 15218 . . . . . . 7 (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3215, 31addcld 11262 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
33 2cnd 12326 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
34 2ne0 12352 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ≠ 0)
3632, 33, 35divrec2d 12029 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
37 reval 15128 . . . . . 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 11271 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
4140, 31, 15subdid 11701 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋)))
4241oveq2d 7429 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4340, 15mulcld 11263 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝑋) ∈ ℂ)
4440, 31mulcld 11263 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4515, 43, 44subadd23d 11624 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (𝑋 + (((1 / 2) · (∗‘𝑋)) − ((1 / 2) · 𝑋))))
4622, 40, 15subdird 11702 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)))
47 1mhlfehlf 12468 . . . . . . . . . . 11 (1 − (1 / 2)) = (1 / 2)
4847a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 − (1 / 2)) = (1 / 2))
4948oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 − (1 / 2)) · 𝑋) = ((1 / 2) · 𝑋))
5015mullidd 11261 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
5150oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1 · 𝑋) − ((1 / 2) · 𝑋)) = (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)))
5246, 49, 513eqtr3rd 2778 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) = ((1 / 2) · 𝑋))
5352oveq1d 7428 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5440, 15, 31adddid 11267 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))) = (((1 / 2) · 𝑋) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))))
5553, 54eqtr4d 2772 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − ((1 / 2) · 𝑋)) + ((1 / 2) · (∗‘𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5642, 45, 553eqtr2d 2775 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) = ((1 / 2) · (𝑋 + (∗‘𝑋))))
5736, 38, 563eqtr4d 2779 . . . 4 (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5857adantr 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℜ‘𝑋) = (𝑋 + ((1 / 2) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))))
5923fveq2d 6890 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = (∗‘1))
60 1red 11244 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6160cjred 15248 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∗‘1) = 1)
6259, 61eqtrd 2769 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∗‘(1 − 0)) = 1)
6362oveq1d 7428 . . . . . . 7 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)))
6431, 15subcld 11602 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∗‘𝑋) − 𝑋) ∈ ℂ)
6564mullidd 11261 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6663, 65eqtrd 2769 . . . . . 6 (𝜑 → ((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋)) = ((∗‘𝑋) − 𝑋))
6766fveq2d 6890 . . . . 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 15173 . . . . . . . . . . 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 11602 . . . . . . . . . . . . 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 15232 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘-((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)))
7731adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
7877, 69negsubdi2d 11618 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -((∗‘𝑋) − 𝑋) = (𝑋 − (∗‘𝑋)))
7978fveq2d 6890 . . . . . . . . . . . . . 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 11484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → -(ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = -0)
8276, 79, 813eqtr3d 2777 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = -0)
83 neg0 11537 . . . . . . . . . . . . 13 -0 = 0
8482, 83eqtrdi 2785 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘(𝑋 − (∗‘𝑋))) = 0)
8574, 84reim0bd 15222 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (𝑋 − (∗‘𝑋)) ∈ ℝ)
86 cjth 15125 . . . . . . . . . . . . . 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 12239 . . . . . . . . . . 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 7428 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → ((𝑋 − (∗‘𝑋)) / (2 · i)) = (0 / (2 · i)))
93 ax-icn 11196 . . . . . . . . . . . . 13 i ∈ ℂ
9493a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ∈ ℂ)
9533, 94mulcld 11263 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ∈ ℂ)
9695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ∈ ℂ)
97 ine0 11680 . . . . . . . . . . . . 13 i ≠ 0
9897a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → i ≠ 0)
9933, 94, 35, 98mulne0d 11897 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · i) ≠ 0)
10099adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (2 · i) ≠ 0)
10196, 100div0d 12024 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (0 / (2 · i)) = 0)
10272, 92, 1013eqtrd 2773 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → (ℑ‘𝑋) = 0)
10369, 102reim0bd 15222 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
104103ex 412 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) = 0 → 𝑋 ∈ ℝ))
105104necon3bd 2945 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑋 ∈ ℝ → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0))
106105imp 406 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘𝑋) − 𝑋)) ≠ 0)
10768, 106eqnetrd 2998 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑋 ∈ ℝ) → (ℑ‘((∗‘(1 − 0)) · ((∗‘𝑋) − 𝑋))) ≠ 0)
1088, 11, 12, 14, 17, 19, 21, 30, 58, 107constrllcl 33741 . 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 1539  wcel 2107  wne 2931  cfv 6541  (class class class)co 7413  cc 11135  cr 11136  0cc0 11137  1c1 11138  ici 11139   + caddc 11140   · cmul 11142  cmin 11474  -cneg 11475   / cdiv 11902  2c2 12303  ccj 15118  cre 15119  cim 15120  Constrcconstr 33714
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5259  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-uni 4888  df-iun 4973  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7870  df-2nd 7997  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8488  df-2o 8489  df-er 8727  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-fin 8971  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11903  df-nn 12249  df-2 12311  df-n0 12510  df-z 12597  df-cj 15121  df-re 15122  df-im 15123  df-abs 15258  df-constr 33715
This theorem is referenced by:  constrimcl  33755  constrmulcl  33756
  Copyright terms: Public domain W3C validator