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 34187
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 11177 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12540 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12584 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12586 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15495 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11255 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15534 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15363 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1577 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12339 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1577 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15334 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 705 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15373 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 705 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7435 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1577 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11232 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2789 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2817 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7439 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12585 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12368 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15470 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 3005 . . . . . . . 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 11980 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2817 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12538 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 34182 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 34182 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 34184 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11247 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12262 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12289 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 14 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11220 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11587 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15516 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12333 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15524 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12361 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11227 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 33127 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15519 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14251 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7441 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12403 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14253 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2792 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2817 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2801 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14314 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15533 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11660 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12386 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5158 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15500 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2817 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2811 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11574 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11587 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15516 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15524 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11659 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 33127 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14252 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7441 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2817 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2801 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14314 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15533 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2811 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 34179 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11667 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11884 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 34186 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2867 . 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 2146  wne 2961   class class class wbr 5114  cfv 6543  (class class class)co 7423  cc 11116  cr 11117  0cc0 11118  1c1 11119  ici 11120   + caddc 11121   · cmul 11123  cle 11262  cmin 11459  -cneg 11460   / cdiv 11889  cn 12251  2c2 12313  3c3 12314  4c4 12315  0cn0 12522  cexp 14117  csqrt 15310  abscabs 15311  Constrcconstr 34150
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195  ax-pre-sup 11196
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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-sup 9412  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-div 11890  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881  df-rp 13035  df-seq 14058  df-exp 14118  df-cj 15176  df-re 15177  df-im 15178  df-sqrt 15312  df-abs 15313  df-constr 34151
This theorem is used by:  constrremulcl  34188  constrmulcl  34192  constrreinvcl  34193  constrresqrtcl  34198  constrsqrtcl  34200
  Copyright terms: Public domain W3C validator