MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cxpsqrt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cxpsqrt 26203
Description: The complex exponential function with exponent 1 / 2 exactly matches the complex square root function (the branch cut is in the same place for both functions), and thus serves as a suitable generalization to other ๐‘›-th roots and irrational roots. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Aug-2014.)
Assertion
Ref Expression
cxpsqrt (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด))

Proof of Theorem cxpsqrt
StepHypRef Expression
1 halfcn 12424 . . . . . 6 (1 / 2) โˆˆ โ„‚
2 halfre 12423 . . . . . . 7 (1 / 2) โˆˆ โ„
3 halfgt0 12425 . . . . . . 7 0 < (1 / 2)
42, 3gt0ne0ii 11747 . . . . . 6 (1 / 2) โ‰  0
5 0cxp 26166 . . . . . 6 (((1 / 2) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / 2) โ‰  0) โ†’ (0โ†‘๐‘(1 / 2)) = 0)
61, 4, 5mp2an 691 . . . . 5 (0โ†‘๐‘(1 / 2)) = 0
7 sqrt0 15185 . . . . 5 (โˆšโ€˜0) = 0
86, 7eqtr4i 2764 . . . 4 (0โ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜0)
9 oveq1 7413 . . . 4 (๐ด = 0 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (0โ†‘๐‘(1 / 2)))
10 fveq2 6889 . . . 4 (๐ด = 0 โ†’ (โˆšโ€˜๐ด) = (โˆšโ€˜0))
118, 9, 103eqtr4a 2799 . . 3 (๐ด = 0 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด))
1211a1i 11 . 2 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ด = 0 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด)))
13 ax-icn 11166 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 i โˆˆ โ„‚
14 sqrtcl 15305 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (โˆšโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚)
1514ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (โˆšโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚)
16 sqmul 14081 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((i โˆˆ โ„‚ โˆง (โˆšโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) = ((iโ†‘2) ยท ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2)))
1713, 15, 16sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) = ((iโ†‘2) ยท ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2)))
18 i2 14163 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (iโ†‘2) = -1
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (iโ†‘2) = -1)
20 sqrtth 15308 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2) = ๐ด)
2120ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2) = ๐ด)
2219, 21oveq12d 7424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((iโ†‘2) ยท ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2)) = (-1 ยท ๐ด))
23 mulm1 11652 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (-1 ยท ๐ด) = -๐ด)
2423ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-1 ยท ๐ด) = -๐ด)
2517, 22, 243eqtrd 2777 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) = -๐ด)
26 cxpsqrtlem 26202 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (i ยท (โˆšโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„)
2726resqcld 14087 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) โˆˆ โ„)
2825, 27eqeltrrd 2835 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ -๐ด โˆˆ โ„)
29 negeq0 11511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ด = 0 โ†” -๐ด = 0))
3029necon3bid 2986 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ด โ‰  0 โ†” -๐ด โ‰  0))
3130biimpa 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ -๐ด โ‰  0)
3231adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ -๐ด โ‰  0)
3325, 32eqnetrd 3009 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) โ‰  0)
34 sq0i 14154 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด)) = 0 โ†’ ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) = 0)
3534necon3i 2974 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2) โ‰  0 โ†’ (i ยท (โˆšโ€˜๐ด)) โ‰  0)
3633, 35syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (i ยท (โˆšโ€˜๐ด)) โ‰  0)
3726, 36sqgt0d 14210 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ 0 < ((i ยท (โˆšโ€˜๐ด))โ†‘2))
3837, 25breqtrd 5174 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ 0 < -๐ด)
3928, 38elrpd 13010 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ -๐ด โˆˆ โ„+)
40 logneg 26088 . . . . . . . . . . . . 13 (-๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ (logโ€˜--๐ด) = ((logโ€˜-๐ด) + (i ยท ฯ€)))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (logโ€˜--๐ด) = ((logโ€˜-๐ด) + (i ยท ฯ€)))
42 negneg 11507 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ --๐ด = ๐ด)
4342ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ --๐ด = ๐ด)
4443fveq2d 6893 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (logโ€˜--๐ด) = (logโ€˜๐ด))
4539relogcld 26123 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (logโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„)
4645recnd 11239 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (logโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„‚)
47 picn 25961 . . . . . . . . . . . . . 14 ฯ€ โˆˆ โ„‚
4813, 47mulcli 11218 . . . . . . . . . . . . 13 (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚
49 addcom 11397 . . . . . . . . . . . . 13 (((logโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((logโ€˜-๐ด) + (i ยท ฯ€)) = ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด)))
5046, 48, 49sylancl 587 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((logโ€˜-๐ด) + (i ยท ฯ€)) = ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด)))
5141, 44, 503eqtr3d 2781 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (logโ€˜๐ด) = ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด)))
5251oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด)) = ((1 / 2) ยท ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด))))
53 adddi 11196 . . . . . . . . . . 11 (((1 / 2) โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (logโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 / 2) ยท ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด))) = (((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
541, 48, 46, 53mp3an12i 1466 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((1 / 2) ยท ((i ยท ฯ€) + (logโ€˜-๐ด))) = (((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
5552, 54eqtrd 2773 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด)) = (((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
56 2cn 12284 . . . . . . . . . . . 12 2 โˆˆ โ„‚
57 2ne0 12313 . . . . . . . . . . . 12 2 โ‰  0
58 divrec2 11886 . . . . . . . . . . . 12 (((i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0) โ†’ ((i ยท ฯ€) / 2) = ((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)))
5948, 56, 57, 58mp3an 1462 . . . . . . . . . . 11 ((i ยท ฯ€) / 2) = ((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€))
6013, 47, 56, 57divassi 11967 . . . . . . . . . . 11 ((i ยท ฯ€) / 2) = (i ยท (ฯ€ / 2))
6159, 60eqtr3i 2763 . . . . . . . . . 10 ((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)) = (i ยท (ฯ€ / 2))
6261oveq1i 7416 . . . . . . . . 9 (((1 / 2) ยท (i ยท ฯ€)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))) = ((i ยท (ฯ€ / 2)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))
6355, 62eqtrdi 2789 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด)) = ((i ยท (ฯ€ / 2)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
6463fveq2d 6893 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด))) = (expโ€˜((i ยท (ฯ€ / 2)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))))
6547, 56, 57divcli 11953 . . . . . . . . 9 (ฯ€ / 2) โˆˆ โ„‚
6613, 65mulcli 11218 . . . . . . . 8 (i ยท (ฯ€ / 2)) โˆˆ โ„‚
67 mulcl 11191 . . . . . . . . 9 (((1 / 2) โˆˆ โ„‚ โˆง (logโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)) โˆˆ โ„‚)
681, 46, 67sylancr 588 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)) โˆˆ โ„‚)
69 efadd 16034 . . . . . . . 8 (((i ยท (ฯ€ / 2)) โˆˆ โ„‚ โˆง ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)) โˆˆ โ„‚) โ†’ (expโ€˜((i ยท (ฯ€ / 2)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))) = ((expโ€˜(i ยท (ฯ€ / 2))) ยท (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))))
7066, 68, 69sylancr 588 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (expโ€˜((i ยท (ฯ€ / 2)) + ((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))) = ((expโ€˜(i ยท (ฯ€ / 2))) ยท (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))))
71 efhalfpi 25973 . . . . . . . . 9 (expโ€˜(i ยท (ฯ€ / 2))) = i
7271a1i 11 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (expโ€˜(i ยท (ฯ€ / 2))) = i)
73 negcl 11457 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ -๐ด โˆˆ โ„‚)
7473ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ -๐ด โˆˆ โ„‚)
751a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (1 / 2) โˆˆ โ„‚)
76 cxpef 26165 . . . . . . . . . 10 ((-๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง -๐ด โ‰  0 โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
7774, 32, 75, 76syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))))
78 ax-1cn 11165 . . . . . . . . . . . . . 14 1 โˆˆ โ„‚
79 2halves 12437 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1)
8078, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1
8180oveq2i 7417 . . . . . . . . . . . 12 (-๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = (-๐ดโ†‘๐‘1)
82 cxp1 26171 . . . . . . . . . . . . 13 (-๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘1) = -๐ด)
8374, 82syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘1) = -๐ด)
8481, 83eqtrid 2785 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = -๐ด)
85 rpcxpcl 26176 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-๐ด โˆˆ โ„+ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„+)
8639, 2, 85sylancl 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„+)
8786rpcnd 13015 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„‚)
8887sqvald 14105 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
89 cxpadd 26179 . . . . . . . . . . . . 13 (((-๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง -๐ด โ‰  0) โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
9074, 32, 75, 75, 89syl211anc 1377 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
9188, 90eqtr4d 2776 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = (-๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))))
9274sqsqrtd 15383 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((โˆšโ€˜-๐ด)โ†‘2) = -๐ด)
9384, 91, 923eqtr4d 2783 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜-๐ด)โ†‘2))
9486rprege0d 13020 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
9539rpsqrtcld 15355 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (โˆšโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„+)
9695rprege0d 13020 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((โˆšโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (โˆšโ€˜-๐ด)))
97 sq11 14093 . . . . . . . . . . 11 ((((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))) โˆง ((โˆšโ€˜-๐ด) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค (โˆšโ€˜-๐ด))) โ†’ (((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜-๐ด)โ†‘2) โ†” (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜-๐ด)))
9894, 96, 97syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (((-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜-๐ด)โ†‘2) โ†” (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜-๐ด)))
9993, 98mpbid 231 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (-๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜-๐ด))
10077, 99eqtr3d 2775 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด))) = (โˆšโ€˜-๐ด))
10172, 100oveq12d 7424 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ ((expโ€˜(i ยท (ฯ€ / 2))) ยท (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜-๐ด)))) = (i ยท (โˆšโ€˜-๐ด)))
10264, 70, 1013eqtrd 2777 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด))) = (i ยท (โˆšโ€˜-๐ด)))
103 cxpef 26165 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด))))
1041, 103mp3an3 1451 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด))))
105104adantr 482 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (expโ€˜((1 / 2) ยท (logโ€˜๐ด))))
10643fveq2d 6893 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (โˆšโ€˜--๐ด) = (โˆšโ€˜๐ด))
10739rpge0d 13017 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ 0 โ‰ค -๐ด)
10828, 107sqrtnegd 15365 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (โˆšโ€˜--๐ด) = (i ยท (โˆšโ€˜-๐ด)))
109106, 108eqtr3d 2775 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (โˆšโ€˜๐ด) = (i ยท (โˆšโ€˜-๐ด)))
110102, 105, 1093eqtr4d 2783 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด))
111110ex 414 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด)))
11280oveq2i 7417 . . . . . . . . 9 (๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = (๐ดโ†‘๐‘1)
113 cxpadd 26179 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
1141, 1, 113mp3an23 1454 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘((1 / 2) + (1 / 2))) = ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
115 cxp1 26171 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘1) = ๐ด)
116115adantr 482 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘1) = ๐ด)
117112, 114, 1163eqtr3a 2797 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))) = ๐ด)
118 cxpcl 26174 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„‚)
1191, 118mpan2 690 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„‚)
120119sqvald 14105 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
121120adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) ยท (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))))
12220adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2) = ๐ด)
123117, 121, 1223eqtr4d 2783 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2))
124 sqeqor 14177 . . . . . . . . 9 (((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) โˆˆ โ„‚ โˆง (โˆšโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2) โ†” ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด) โˆจ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด))))
125119, 14, 124syl2anc 585 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2) โ†” ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด) โˆจ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด))))
126125biimpa 478 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2))โ†‘2) = ((โˆšโ€˜๐ด)โ†‘2)) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด) โˆจ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)))
127123, 126syldan 592 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ ((๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด) โˆจ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)))
128127ord 863 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (ยฌ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด)))
129128con1d 145 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (ยฌ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = -(โˆšโ€˜๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด)))
130111, 129pm2.61d 179 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด))
131130ex 414 . 2 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ด โ‰  0 โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด)))
13212, 131pm2.61dne 3029 1 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘๐‘(1 / 2)) = (โˆšโ€˜๐ด))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  โ„‚cc 11105  โ„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108  ici 11109   + caddc 11110   ยท cmul 11112   < clt 11245   โ‰ค cle 11246  -cneg 11442   / cdiv 11868  2c2 12264  โ„+crp 12971  โ†‘cexp 14024  โˆšcsqrt 15177  expce 16002  ฯ€cpi 16007  logclog 26055  โ†‘๐‘ccxp 26056
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011  df-pi 16013  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-mulg 18946  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cld 22515  df-ntr 22516  df-cls 22517  df-nei 22594  df-lp 22632  df-perf 22633  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-haus 22811  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-limc 25375  df-dv 25376  df-log 26057  df-cxp 26058
This theorem is referenced by:  logsqrt  26204  dvsqrt  26240  dvcnsqrt  26242  resqrtcn  26247  sqrtcn  26248  sqrt2cxp2logb9e3  26294  efiatan  26407  efiatan2  26412  sqrtlim  26467  chpchtlim  26972  logdivsqrle  33651
  Copyright terms: Public domain W3C validator