Theorem cxpsqrt 26763

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 𝑛-th roots and irrational roots. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
cxpsqrt	⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))

Proof of Theorem cxpsqrt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		halfcn 12508	. . . . . 6 ⊢ (1 / 2) ∈ ℂ
2		halfre 12507	. . . . . . 7 ⊢ (1 / 2) ∈ ℝ
3		halfgt0 12509	. . . . . . 7 ⊢ 0 < (1 / 2)
4	2, 3	gt0ne0ii 11826	. . . . . 6 ⊢ (1 / 2) ≠ 0
5		0cxp 26726	. . . . . 6 ⊢ (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ≠ 0) → (0↑𝑐(1 / 2)) = 0)
6	1, 4, 5	mp2an 691	. . . . 5 ⊢ (0↑𝑐(1 / 2)) = 0
7		sqrt0 15290	. . . . 5 ⊢ (√‘0) = 0
8	6, 7	eqtr4i 2771	. . . 4 ⊢ (0↑𝑐(1 / 2)) = (√‘0)
9		oveq1 7455	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (0↑𝑐(1 / 2)))
10		fveq2 6920	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 0 → (√‘𝐴) = (√‘0))
11	8, 9, 10	3eqtr4a 2806	. . 3 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
12	11	a1i 11	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
13		ax-icn 11243	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ i ∈ ℂ
14		sqrtcl 15410	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (√‘𝐴) ∈ ℂ)
15	14	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘𝐴) ∈ ℂ)
16		sqmul 14169	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ (√‘𝐴) ∈ ℂ) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)))
17	13, 15, 16	sylancr 586	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)))
18		i2 14251	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (i↑2) = -1
19	18	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i↑2) = -1)
20		sqrtth 15413	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
21	20	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
22	19, 21	oveq12d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)) = (-1 · 𝐴))
23		mulm1 11731	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (-1 · 𝐴) = -𝐴)
24	23	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-1 · 𝐴) = -𝐴)
25	17, 22, 24	3eqtrd 2784	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = -𝐴)
26		cxpsqrtlem 26762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i · (√‘𝐴)) ∈ ℝ)
27	26	resqcld 14175	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) ∈ ℝ)
28	25, 27	eqeltrrd 2845	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℝ)
29		negeq0 11590	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 = 0 ↔ -𝐴 = 0))
30	29	necon3bid 2991	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 ≠ 0 ↔ -𝐴 ≠ 0))
31	30	biimpa 476	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → -𝐴 ≠ 0)
32	31	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ≠ 0)
33	25, 32	eqnetrd 3014	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) ≠ 0)
34		sq0i 14242	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((i · (√‘𝐴)) = 0 → ((i · (√‘𝐴))↑2) = 0)
35	34	necon3i 2979	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((i · (√‘𝐴))↑2) ≠ 0 → (i · (√‘𝐴)) ≠ 0)
36	33, 35	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i · (√‘𝐴)) ≠ 0)
37	26, 36	sqgt0d 14299	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 < ((i · (√‘𝐴))↑2))
38	37, 25	breqtrd 5192	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 < -𝐴)
39	28, 38	elrpd 13096	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℝ+)
40		logneg 26648	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (-𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘--𝐴) = ((log‘-𝐴) + (i · π)))
41	39, 40	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘--𝐴) = ((log‘-𝐴) + (i · π)))
42		negneg 11586	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → --𝐴 = 𝐴)
43	42	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → --𝐴 = 𝐴)
44	43	fveq2d 6924	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘--𝐴) = (log‘𝐴))
45	39	relogcld 26683	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘-𝐴) ∈ ℝ)
46	45	recnd 11318	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘-𝐴) ∈ ℂ)
47		picn 26519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ π ∈ ℂ
48	13, 47	mulcli 11297	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (i · π) ∈ ℂ
49		addcom 11476	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((log‘-𝐴) ∈ ℂ ∧ (i · π) ∈ ℂ) → ((log‘-𝐴) + (i · π)) = ((i · π) + (log‘-𝐴)))
50	46, 48, 49	sylancl 585	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((log‘-𝐴) + (i · π)) = ((i · π) + (log‘-𝐴)))
51	41, 44, 50	3eqtr3d 2788	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘𝐴) = ((i · π) + (log‘-𝐴)))
52	51	oveq2d 7464	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘-𝐴))))
53		adddi 11273	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (i · π) ∈ ℂ ∧ (log‘-𝐴) ∈ ℂ) → ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘-𝐴))) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
54	1, 48, 46, 53	mp3an12i 1465	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘-𝐴))) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
55	52, 54	eqtrd 2780	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
56		2cn 12368	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
57		2ne0 12397	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ≠ 0
58		divrec2 11966	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((i · π) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → ((i · π) / 2) = ((1 / 2) · (i · π)))
59	48, 56, 57, 58	mp3an 1461	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((i · π) / 2) = ((1 / 2) · (i · π))
60	13, 47, 56, 57	divassi 12050	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((i · π) / 2) = (i · (π / 2))
61	59, 60	eqtr3i 2770	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 / 2) · (i · π)) = (i · (π / 2))
62	61	oveq1i 7458	. . . . . . . . 9 ⊢ (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴))) = ((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴)))
63	55, 62	eqtrdi 2796	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = ((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
64	63	fveq2d 6924	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))) = (exp‘((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴)))))
65	47, 56, 57	divcli 12036	. . . . . . . . 9 ⊢ (π / 2) ∈ ℂ
66	13, 65	mulcli 11297	. . . . . . . 8 ⊢ (i · (π / 2)) ∈ ℂ
67		mulcl 11268	. . . . . . . . 9 ⊢ (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (log‘-𝐴) ∈ ℂ) → ((1 / 2) · (log‘-𝐴)) ∈ ℂ)
68	1, 46, 67	sylancr 586	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘-𝐴)) ∈ ℂ)
69		efadd 16142	. . . . . . . 8 ⊢ (((i · (π / 2)) ∈ ℂ ∧ ((1 / 2) · (log‘-𝐴)) ∈ ℂ) → (exp‘((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴)))) = ((exp‘(i · (π / 2))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴)))))
70	66, 68, 69	sylancr 586	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘-𝐴)))) = ((exp‘(i · (π / 2))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴)))))
71		efhalfpi 26531	. . . . . . . . 9 ⊢ (exp‘(i · (π / 2))) = i
72	71	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘(i · (π / 2))) = i)
73		negcl 11536	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → -𝐴 ∈ ℂ)
74	73	ad2antrr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℂ)
75	1	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (1 / 2) ∈ ℂ)
76		cxpef 26725	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℂ ∧ -𝐴 ≠ 0 ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
77	74, 32, 75, 76	syl3anc 1371	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴))))
78		ax-1cn 11242	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ ℂ
79		2halves 12521	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (1 ∈ ℂ → ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1)
80	78, 79	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1
81	80	oveq2i 7459	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (-𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = (-𝐴↑𝑐1)
82		cxp1 26731	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (-𝐴 ∈ ℂ → (-𝐴↑𝑐1) = -𝐴)
83	74, 82	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐1) = -𝐴)
84	81, 83	eqtrid 2792	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = -𝐴)
85		rpcxpcl 26736	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℝ+ ∧ (1 / 2) ∈ ℝ) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ+)
86	39, 2, 85	sylancl 585	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ+)
87	86	rpcnd 13101	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
88	87	sqvald 14193	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((-𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((-𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (-𝐴↑𝑐(1 / 2))))
89		cxpadd 26739	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((-𝐴 ∈ ℂ ∧ -𝐴 ≠ 0) ∧ (1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (-𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ((-𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (-𝐴↑𝑐(1 / 2))))
90	74, 32, 75, 75, 89	syl211anc 1376	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ((-𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (-𝐴↑𝑐(1 / 2))))
91	88, 90	eqtr4d 2783	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((-𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = (-𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))))
92	74	sqsqrtd 15488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘-𝐴)↑2) = -𝐴)
93	84, 91, 92	3eqtr4d 2790	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((-𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘-𝐴)↑2))
94	86	rprege0d 13106	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((-𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (-𝐴↑𝑐(1 / 2))))
95	39	rpsqrtcld 15460	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘-𝐴) ∈ ℝ+)
96	95	rprege0d 13106	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘-𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘-𝐴)))
97		sq11 14181	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((-𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (-𝐴↑𝑐(1 / 2))) ∧ ((√‘-𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘-𝐴))) → (((-𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘-𝐴)↑2) ↔ (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘-𝐴)))
98	94, 96, 97	syl2anc 583	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (((-𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘-𝐴)↑2) ↔ (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘-𝐴)))
99	93, 98	mpbid 232	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (-𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘-𝐴))
100	77, 99	eqtr3d 2782	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴))) = (√‘-𝐴))
101	72, 100	oveq12d 7466	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((exp‘(i · (π / 2))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘-𝐴)))) = (i · (√‘-𝐴)))
102	64, 70, 101	3eqtrd 2784	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))) = (i · (√‘-𝐴)))
103		cxpef 26725	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
104	1, 103	mp3an3 1450	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
105	104	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
106	43	fveq2d 6924	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘--𝐴) = (√‘𝐴))
107	39	rpge0d 13103	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 ≤ -𝐴)
108	28, 107	sqrtnegd 15470	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘--𝐴) = (i · (√‘-𝐴)))
109	106, 108	eqtr3d 2782	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘𝐴) = (i · (√‘-𝐴)))
110	102, 105, 109	3eqtr4d 2790	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
111	110	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
112	80	oveq2i 7459	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = (𝐴↑𝑐1)
113		cxpadd 26739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
114	1, 1, 113	mp3an23 1453	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
115		cxp1 26731	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐1) = 𝐴)
116	115	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐1) = 𝐴)
117	112, 114, 116	3eqtr3a 2804	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))) = 𝐴)
118		cxpcl 26734	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
119	1, 118	mpan2 690	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
120	119	sqvald 14193	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
121	120	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
122	20	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
123	117, 121, 122	3eqtr4d 2790	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2))
124		sqeqor 14265	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ ∧ (√‘𝐴) ∈ ℂ) → (((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2) ↔ ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴))))
125	119, 14, 124	syl2anc 583	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2) ↔ ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴))))
126	125	biimpa 476	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2)) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
127	123, 126	syldan 590	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
128	127	ord 863	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (¬ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
129	128	con1d 145	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (¬ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
130	111, 129	pm2.61d 179	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
131	130	ex 412	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 ≠ 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
132	12, 131	pm2.61dne 3034	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 846   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946   class class class wbr 5166  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  ℂcc 11182  ℝcr 11183  0cc0 11184  1c1 11185  ici 11186   + caddc 11187   · cmul 11189   < clt 11324   ≤ cle 11325  -cneg 11521   / cdiv 11947  2c2 12348  ℝ⁺crp 13057  ↑cexp 14112  √csqrt 15282  expce 16109  πcpi 16114  logclog 26614  ↑_𝑐ccxp 26615

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-inf2 9710  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262  ax-addf 11263

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-of 7714  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-supp 8202  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-er 8763  df-map 8886  df-pm 8887  df-ixp 8956  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-fsupp 9432  df-fi 9480  df-sup 9511  df-inf 9512  df-oi 9579  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-q 13014  df-rp 13058  df-xneg 13175  df-xadd 13176  df-xmul 13177  df-ioo 13411  df-ioc 13412  df-ico 13413  df-icc 13414  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-exp 14113  df-fac 14323  df-bc 14352  df-hash 14380  df-shft 15116  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-limsup 15517  df-clim 15534  df-rlim 15535  df-sum 15735  df-ef 16115  df-sin 16117  df-cos 16118  df-pi 16120  df-struct 17194  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-starv 17326  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-ip 17329  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-unif 17334  df-hom 17335  df-cco 17336  df-rest 17482  df-topn 17483  df-0g 17501  df-gsum 17502  df-topgen 17503  df-pt 17504  df-prds 17507  df-xrs 17562  df-qtop 17567  df-imas 17568  df-xps 17570  df-mre 17644  df-mrc 17645  df-acs 17647  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-submnd 18819  df-mulg 19108  df-cntz 19357  df-cmn 19824  df-psmet 21379  df-xmet 21380  df-met 21381  df-bl 21382  df-mopn 21383  df-fbas 21384  df-fg 21385  df-cnfld 21388  df-top 22921  df-topon 22938  df-topsp 22960  df-bases 22974  df-cld 23048  df-ntr 23049  df-cls 23050  df-nei 23127  df-lp 23165  df-perf 23166  df-cn 23256  df-cnp 23257  df-haus 23344  df-tx 23591  df-hmeo 23784  df-fil 23875  df-fm 23967  df-flim 23968  df-flf 23969  df-xms 24351  df-ms 24352  df-tms 24353  df-cncf 24923  df-limc 25921  df-dv 25922  df-log 26616  df-cxp 26617

This theorem is referenced by:  logsqrt  26764  dvsqrt  26802  dvcnsqrt  26804  resqrtcn  26810  sqrtcn  26811  sqrt2cxp2logb9e3  26860  efiatan  26973  efiatan2  26978  sqrtlim  27034  chpchtlim  27541  logdivsqrle  34627