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

Theorem cxpsqrt 27064
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
StepHypRef Expression
1 halfcn 12590 . . . . . 6 (1 / 2) ∈ ℂ
2 halfre 12589 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℝ
3 halfgt0 12591 . . . . . . 7 0 < (1 / 2)
42, 3gt0ne0ii 11882 . . . . . 6 (1 / 2) ≠ 0
5 0cxp 27027 . . . . . 6 (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ≠ 0) → (0↑𝑐(1 / 2)) = 0)
61, 4, 5mp2an 705 . . . . 5 (0↑𝑐(1 / 2)) = 0
7 sqrt0 15440 . . . . 5 (√‘0) = 0
86, 7eqtr4i 2789 . . . 4 (0↑𝑐(1 / 2)) = (√‘0)
9 oveq1 7453 . . . 4 (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (0↑𝑐(1 / 2)))
10 fveq2 6911 . . . 4 (𝐴 = 0 → (√‘𝐴) = (√‘0))
118, 9, 103eqtr4a 2824 . . 3 (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
1211a1i 11 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 = 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
13 ax-icn 11289 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 i ∈ ℂ
14 sqrtcl 15561 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℂ → (√‘𝐴) ∈ ℂ)
1514ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘𝐴) ∈ ℂ)
16 sqmul 14292 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((i ∈ ℂ ∧ (√‘𝐴) ∈ ℂ) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)))
1713, 15, 16sylancr 599 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)))
18 i2 14376 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (i↑2) = -1
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i↑2) = -1)
20 sqrtth 15564 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℂ → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
2120ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
2219, 21oveq12d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i↑2) · ((√‘𝐴)↑2)) = ( -1 · 𝐴))
23 mulm1 11787 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ ℂ → ( -1 · 𝐴) = -𝐴)
2423ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -1 · 𝐴) = -𝐴)
2517, 22, 243eqtrd 2802 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) = -𝐴)
26 cxpsqrtlem 27063 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i · (√‘𝐴)) ∈ ℝ)
2726resqcld 14298 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) ∈ ℝ)
2825, 27eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℝ)
29 negeq0 11642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 = 0 ↔ -𝐴 = 0))
3029necon3bid 3003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 ≠ 0 ↔ -𝐴 ≠ 0))
3130biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → -𝐴 ≠ 0)
3231adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ≠ 0)
3325, 32eqnetrd 3026 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((i · (√‘𝐴))↑2) ≠ 0)
34 sq0i 14366 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i · (√‘𝐴)) = 0 → ((i · (√‘𝐴))↑2) = 0)
3534necon3i 2991 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((i · (√‘𝐴))↑2) ≠ 0 → (i · (√‘𝐴)) ≠ 0)
3633, 35syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (i · (√‘𝐴)) ≠ 0)
3726, 36sqgt0d 14424 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 < ((i · (√‘𝐴))↑2))
3837, 25breqtrd 5135 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 < -𝐴)
3928, 38elrpd 13191 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℝ+)
40 logneg 26949 . . . . . . . . . . . . 13 ( -𝐴 ∈ ℝ+ → (log‘ - -𝐴) = ((log‘ -𝐴) + (i · π)))
4139, 40syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘ - -𝐴) = ((log‘ -𝐴) + (i · π)))
42 negneg 11638 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → - -𝐴 = 𝐴)
4342ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → - -𝐴 = 𝐴)
4443fveq2d 6915 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘ - -𝐴) = (log‘𝐴))
4539relogcld 26984 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘ -𝐴) ∈ ℝ)
4645recnd 11367 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘ -𝐴) ∈ ℂ)
47 picn 26818 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℂ
4813, 47mulcli 11346 . . . . . . . . . . . . 13 (i · π) ∈ ℂ
49 addcom 11526 . . . . . . . . . . . . 13 (((log‘ -𝐴) ∈ ℂ ∧ (i · π) ∈ ℂ) → ((log‘ -𝐴) + (i · π)) = ((i · π) + (log‘ -𝐴)))
5046, 48, 49sylancl 598 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((log‘ -𝐴) + (i · π)) = ((i · π) + (log‘ -𝐴)))
5141, 44, 503eqtr3d 2806 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (log‘𝐴) = ((i · π) + (log‘ -𝐴)))
5251oveq2d 7462 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘ -𝐴))))
53 adddi 11319 . . . . . . . . . . 11 (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (i · π) ∈ ℂ ∧ (log‘ -𝐴) ∈ ℂ) → ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘ -𝐴))) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
541, 48, 46, 53mp3an12i 1495 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · ((i · π) + (log‘ -𝐴))) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
5552, 54eqtrd 2798 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
56 2cn 12448 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℂ
57 2ne0 12479 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
58 divrec2 12021 . . . . . . . . . . . 12 (((i · π) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → ((i · π) / 2) = ((1 / 2) · (i · π)))
5948, 56, 57, 58mp3an 1491 . . . . . . . . . . 11 ((i · π) / 2) = ((1 / 2) · (i · π))
6013, 47, 56, 57divassi 12103 . . . . . . . . . . 11 ((i · π) / 2) = (i · (π / 2))
6159, 60eqtr3i 2788 . . . . . . . . . 10 ((1 / 2) · (i · π)) = (i · (π / 2))
6261oveq1i 7456 . . . . . . . . 9 (((1 / 2) · (i · π)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴))) = ((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴)))
6355, 62eqtrdi 2814 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘𝐴)) = ((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
6463fveq2d 6915 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))) = (exp‘((i · (π / 2)) + ((1 / 2) · (log‘ -𝐴)))))
6547, 56, 57divcli 12089 . . . . . . . . 9 (π / 2) ∈ ℂ
6613, 65mulcli 11346 . . . . . . . 8 (i · (π / 2)) ∈ ℂ
67 mulcl 11314 . . . . . . . . 9 (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (log‘ -𝐴) ∈ ℂ) → ((1 / 2) · (log‘ -𝐴)) ∈ ℂ)
681, 46, 67sylancr 599 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((1 / 2) · (log‘ -𝐴)) ∈ ℂ)
69 efadd 16292 . . . . . . . 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)))))
7066, 68, 69sylancr 599 . . . . . . 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 26833 . . . . . . . . 9 (exp‘(i · (π / 2))) = i
7271a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘(i · (π / 2))) = i)
73 negcl 11587 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℂ → -𝐴 ∈ ℂ)
7473ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → -𝐴 ∈ ℂ)
751a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (1 / 2) ∈ ℂ)
76 cxpef 27026 . . . . . . . . . 10 (( -𝐴 ∈ ℂ ∧ -𝐴 ≠ 0 ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
7774, 32, 75, 76syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘ -𝐴))))
78 ax-1cn 11288 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
79 2halves 12594 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ∈ ℂ → ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1)
8078, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1
8180oveq2i 7457 . . . . . . . . . . . 12 ( -𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ( -𝐴↑𝑐1)
82 cxp1 27032 . . . . . . . . . . . . 13 ( -𝐴 ∈ ℂ → ( -𝐴↑𝑐1) = -𝐴)
8374, 82syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐1) = -𝐴)
8481, 83eqtrid 2810 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = -𝐴)
85 rpcxpcl 27037 . . . . . . . . . . . . . . 15 (( -𝐴 ∈ ℝ+ ∧ (1 / 2) ∈ ℝ) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ+)
8639, 2, 85sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ+)
8786rpcnd 13196 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
8887sqvald 14316 . . . . . . . . . . . 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 27040 . . . . . . . . . . . . 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))))
9074, 32, 75, 75, 89syl211anc 1404 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = (( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) · ( -𝐴↑𝑐(1 / 2))))
9188, 90eqtr4d 2801 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (( -𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ( -𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))))
9274sqsqrtd 15641 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘ -𝐴)↑2) = -𝐴)
9384, 91, 923eqtr4d 2808 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (( -𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘ -𝐴)↑2))
9486rprege0d 13201 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( -𝐴↑𝑐(1 / 2))))
9539rpsqrtcld 15611 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘ -𝐴) ∈ ℝ+)
9695rprege0d 13201 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((√‘ -𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘ -𝐴)))
97 sq11 14304 . . . . . . . . . . 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)))
9894, 96, 97syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((( -𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘ -𝐴)↑2) ↔ ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘ -𝐴)))
9993, 98mpbid 235 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ( -𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘ -𝐴))
10077, 99eqtr3d 2800 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘ -𝐴))) = (√‘ -𝐴))
10172, 100oveq12d 7464 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → ((exp‘(i · (π / 2))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘ -𝐴)))) = (i · (√‘ -𝐴)))
10264, 70, 1013eqtrd 2802 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))) = (i · (√‘ -𝐴)))
103 cxpef 27026 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
1041, 103mp3an3 1480 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
105104adantr 486 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘𝐴))))
10643fveq2d 6915 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘ - -𝐴) = (√‘𝐴))
10739rpge0d 13198 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → 0 ≤ -𝐴)
10828, 107sqrtnegd 15621 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘ - -𝐴) = (i · (√‘ -𝐴)))
109106, 108eqtr3d 2800 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (√‘𝐴) = (i · (√‘ -𝐴)))
110102, 105, 1093eqtr4d 2808 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
111110ex 418 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
11280oveq2i 7457 . . . . . . . . 9 (𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = (𝐴↑𝑐1)
113 cxpadd 27040 . . . . . . . . . 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))))
1141, 1, 113mp3an23 1483 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐((1 / 2) + (1 / 2))) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
115 cxp1 27032 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐1) = 𝐴)
116115adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐1) = 𝐴)
117112, 114, 1163eqtr3a 2822 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))) = 𝐴)
118 cxpcl 27035 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
1191, 118mpan2 704 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) ∈ ℂ)
120119sqvald 14316 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
121120adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) · (𝐴↑𝑐(1 / 2))))
12220adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((√‘𝐴)↑2) = 𝐴)
123117, 121, 1223eqtr4d 2808 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2))
124 sqeqor 14390 . . . . . . . . 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))))
125119, 14, 124syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℂ → (((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2) ↔ ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴))))
126125biimpa 482 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ ((𝐴↑𝑐(1 / 2))↑2) = ((√‘𝐴)↑2)) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
127123, 126syldan 603 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) ∨ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
128127ord 878 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (¬ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴)))
129128con1d 146 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (¬ (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = -(√‘𝐴) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
130111, 129pm2.61d 181 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
131130ex 418 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴 ≠ 0 → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴)))
13212, 131pm2.61dne 3045 1 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑𝑐(1 / 2)) = (√‘𝐴))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   class class class wbr 5106  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  ℂcc 11228  ℝcr 11229  0cc0 11230  1c1 11231  ici 11232   + caddc 11233   · cmul 11235   < clt 11373   ≤ cle 11374   -cneg 11572   / cdiv 12003  2c2 12427  ℝ+crp 13150  ↑cexp 14234  √csqrt 15432  expce 16259  πcpi 16264  logclog 26915  ↑𝑐ccxp 26916
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-inf2 9672  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308  ax-addf 11309
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-fi 9433  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-xneg 13271  df-xadd 13272  df-xmul 13273  df-ioo 13510  df-ioc 13511  df-ico 13512  df-icc 13513  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-fl 13962  df-mod 14040  df-seq 14175  df-exp 14235  df-fac 14448  df-bc 14477  df-hash 14505  df-shft 15252  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-limsup 15670  df-clim 15687  df-rlim 15688  df-sum 15886  df-ef 16265  df-sin 16267  df-cos 16268  df-pi 16270  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-hom 17484  df-cco 17485  df-rest 17625  df-topn 17626  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-topgen 17646  df-pt 17647  df-prds 17650  df-xrs 17706  df-qtop 17711  df-imas 17712  df-xps 17714  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-mulg 19310  df-cntz 19564  df-cmn 20029  df-psmet 21703  df-xmet 21704  df-met 21705  df-bl 21706  df-mopn 21707  df-fbas 21708  df-fg 21709  df-cnfld 21712  df-top 23245  df-topon 23262  df-topsp 23284  df-bases 23297  df-cld 23370  df-ntr 23371  df-cls 23372  df-nei 23449  df-lp 23487  df-perf 23488  df-cn 23578  df-cnp 23579  df-haus 23666  df-tx 23914  df-hmeo 24107  df-fil 24198  df-fm 24290  df-flim 24291  df-flf 24292  df-xms 24672  df-ms 24673  df-tms 24674  df-cncf 25232  df-limc 26219  df-dv 26220  df-log 26917  df-cxp 26918
This theorem is used by:  logsqrt  27065  dvsqrt  27103  dvcnsqrt  27105  resqrtcn  27110  sqrtcn  27111  sqrt2cxp2logb9e3  27160  efiatan  27273  efiatan2  27278  sqrtlim  27333  chpchtlim  27839  logdivsqrle  35362
  Copyright terms: Public domain W3C validator