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 34284
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 11187 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12550 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12594 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12596 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15509 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11265 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15548 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15377 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1577 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12349 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1577 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15348 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 705 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15387 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 705 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7429 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1577 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11242 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2785 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2813 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7433 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12595 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12378 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15484 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 3001 . . . . . . . 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 11990 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2813 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12548 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 34279 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 34279 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 34281 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11257 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12272 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12299 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 14 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11230 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11597 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15530 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12343 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15538 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12371 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11237 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 33224 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15533 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14263 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7435 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12413 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14265 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2788 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2813 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2797 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14326 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15547 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11670 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12396 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5151 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15514 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2813 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2807 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11584 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11597 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15530 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15538 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11669 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 33224 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14264 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7435 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2813 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2797 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14326 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15547 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2807 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 34276 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11677 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11894 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 34283 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2863 . 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 2957   class class class wbr 5107  cfv 6537  (class class class)co 7417  cc 11126  cr 11127  0cc0 11128  1c1 11129  ici 11130   + caddc 11131   · cmul 11133  cle 11272  cmin 11469  -cneg 11470   / cdiv 11899  cn 12261  2c2 12323  3c3 12324  4c4 12325  0cn0 12532  cexp 14129  csqrt 15324  abscabs 15325  Constrcconstr 34247
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205  ax-pre-sup 11206
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-2o 8460  df-er 8700  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-sup 9416  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11900  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-4 12333  df-n0 12533  df-z 12620  df-uz 12892  df-rp 13047  df-seq 14070  df-exp 14130  df-cj 15190  df-re 15191  df-im 15192  df-sqrt 15326  df-abs 15327  df-constr 34248
This theorem is used by:  constrremulcl  34285  constrmulcl  34289  constrreinvcl  34290  constrresqrtcl  34295  constrsqrtcl  34297
  Copyright terms: Public domain W3C validator