Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  iconstr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iconstr 34380
Description: The imaginary unit i is constructible. (Contributed by Thierry Arnoux, 2-Nov-2025.)
Assertion
Ref Expression
iconstr i ∈ Constr

Proof of Theorem iconstr
StepHypRef Expression
1 ax-icn 11240 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12605 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12649 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12651 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15565 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11318 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15604 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15433 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1577 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12404 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1577 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15404 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 705 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15443 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 705 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7424 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1577 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11295 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2784 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2812 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7428 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12650 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12433 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15540 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 3000 . . . . . . . 8 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) ≠ 0 ↔ 3 ≠ 0))
2827biimpar 483 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (√‘3) ≠ 0)
2924, 25, 28sylancl 598 . . . . . 6 (⊤ → (√‘3) ≠ 0)
3029mptru 1577 . . . . 5 (√‘3) ≠ 0
311, 19, 30divcan4i 12045 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2812 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12603 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 34375 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 34375 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 34377 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11310 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12327 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12354 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 14 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11283 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11650 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15586 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12398 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15594 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12426 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11290 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 33319 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15589 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14318 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7430 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12468 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14320 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2787 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2812 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2796 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14382 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15603 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11725 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12451 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5147 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15570 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2812 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2806 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11637 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11650 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15586 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15594 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11724 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 33319 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14319 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7430 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2812 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2796 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14382 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15603 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2806 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 34372 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11732 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11949 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 34379 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2862 . 2 (⊤ → i ∈ Constr)
8988mptru 1577 1 i ∈ Constr
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   = wceq 1570  ⊤wtru 1571   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   class class class wbr 5103  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  ℂcc 11179  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182  ici 11183   + caddc 11184   · cmul 11186   ≤ cle 11325   − cmin 11522  -cneg 11523   / cdiv 11954  ℕcn 12316  2c2 12378  3c3 12379  4c4 12380  ℕ0cn0 12587  ↑cexp 14184  √csqrt 15380  abscabs 15381  Constrcconstr 34343
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9418  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-rp 13102  df-seq 14125  df-exp 14185  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-constr 34344
This theorem is used by:  constrremulcl  34381  constrmulcl  34385  constrreinvcl  34386  constrresqrtcl  34391  constrsqrtcl  34393
  Copyright terms: Public domain W3C validator