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 33957
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 11095 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12453 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12497 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12499 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15378 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11171 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15417 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15246 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1554 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12259 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1554 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15217 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 698 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15256 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 698 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7375 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1554 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11148 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2763 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2791 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7379 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12498 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12285 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15353 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 2979 . . . . . . . 8 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) ≠ 0 ↔ 3 ≠ 0))
2827biimpar 478 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (√‘3) ≠ 0)
2924, 25, 28sylancl 592 . . . . . 6 (⊤ → (√‘3) ≠ 0)
3029mptru 1554 . . . . 5 (√‘3) ≠ 0
311, 19, 30divcan4i 11900 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2791 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12451 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 33952 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 33952 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 33954 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11163 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12183 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12210 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 13 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11137 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11503 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15399 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12253 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15407 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12281 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11143 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 32844 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15402 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14155 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7381 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12319 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14157 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2766 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2791 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2775 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14218 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15416 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11576 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12302 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5121 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15383 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2791 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2785 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11490 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11503 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15399 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15407 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11575 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 32844 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14156 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7381 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2791 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2775 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14218 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15416 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2785 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 33949 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11583 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11800 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 33956 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2841 . 2 (⊤ → i ∈ Constr)
8988mptru 1554 1 i ∈ Constr
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1547  wtru 1548  wcel 2119  wne 2935   class class class wbr 5079  cfv 6492  (class class class)co 7363  cc 11034  cr 11035  0cc0 11036  1c1 11037  ici 11038   + caddc 11039   · cmul 11041  cle 11178  cmin 11375  -cneg 11376   / cdiv 11805  cn 12172  2c2 12234  3c3 12235  4c4 12236  0cn0 12435  cexp 14021  csqrt 15193  abscabs 15194  Constrcconstr 33920
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-rep 5206  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113  ax-pre-sup 11114
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-tp 4567  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-2o 8403  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-sup 9352  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-4 12244  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-rp 12941  df-seq 13962  df-exp 14022  df-cj 15059  df-re 15060  df-im 15061  df-sqrt 15195  df-abs 15196  df-constr 33921
This theorem is referenced by:  constrremulcl  33958  constrmulcl  33962  constrreinvcl  33963  constrresqrtcl  33968  constrsqrtcl  33970
  Copyright terms: Public domain W3C validator