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 34444
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 11262 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12627 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12671 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12673 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15590 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11340 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15629 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15458 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1576 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12426 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1576 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15429 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 705 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15468 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 705 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7432 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1576 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11317 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2783 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2811 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7436 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12672 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12455 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15565 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 2999 . . . . . . . 8 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) ≠ 0 ↔ 3 ≠ 0))
2827biimpar 483 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (√‘3) ≠ 0)
2924, 25, 28sylancl 598 . . . . . 6 (⊤ → (√‘3) ≠ 0)
3029mptru 1576 . . . . 5 (√‘3) ≠ 0
311, 19, 30divcan4i 12067 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2811 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12625 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 34439 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 34439 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 34441 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11332 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12349 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12376 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 14 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11305 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11672 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15611 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12420 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15619 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12448 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11312 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 33383 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15614 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14341 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7438 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12490 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14343 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2786 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2811 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2795 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14405 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15628 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11747 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12473 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5146 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15595 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2811 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2805 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11659 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11672 . . . . . . . 8 (⊤ → ( -1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15611 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15619 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11746 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 33383 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘( -1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)))
75 neg1sqe1 14342 . . . . . . . . . . 11 ( -1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ( -1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7438 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2811 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2795 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘( -1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14405 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15628 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2805 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 34436 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11754 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11971 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 34443 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2861 . 2 (⊤ → i ∈ Constr)
8988mptru 1576 1 i ∈ Constr
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   = wceq 1569  ⊤wtru 1570   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11201  ℝcr 11202  0cc0 11203  1c1 11204  ici 11205   + caddc 11206   · cmul 11208   ≤ cle 11347   − cmin 11544   -cneg 11545   / cdiv 11976  ℕcn 12338  2c2 12400  3c3 12401  4c4 12402  ℕ0cn0 12609  ↑cexp 14207  √csqrt 15405  abscabs 15406  Constrcconstr 34407
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-pre-sup 11281
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-2o 8480  df-er 8720  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-sup 9437  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-n0 12610  df-z 12697  df-uz 12969  df-rp 13124  df-seq 14148  df-exp 14208  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-sqrt 15407  df-abs 15408  df-constr 34408
This theorem is used by:  constrremulcl  34445  constrmulcl  34449  constrreinvcl  34450  constrresqrtcl  34455  constrsqrtcl  34457
  Copyright terms: Public domain W3C validator