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 34468
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 11286 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12651 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12695 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12697 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15614 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11364 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15653 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15482 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1577 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12450 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1577 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15453 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 705 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15492 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 705 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7455 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1577 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11341 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2786 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2814 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7459 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12696 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12479 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15589 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 3003 . . . . . . . 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 12091 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2814 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12649 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 34463 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 34463 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 34465 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11356 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12373 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12400 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 14 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11329 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11696 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15635 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12444 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15643 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12472 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11336 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 33407 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15638 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14365 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7461 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12514 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14367 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2789 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2814 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2798 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14429 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15652 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11771 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12497 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5150 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15619 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2814 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2808 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11683 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11696 . . . . . . . 8 (⊤ → ( -1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15635 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15643 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11770 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 33407 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘( -1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)))
75 neg1sqe1 14366 . . . . . . . . . . 11 ( -1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ( -1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7461 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2814 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + ( -1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2798 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘( -1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14429 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15652 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘( -1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2808 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 34460 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11778 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11995 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 34467 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2865 . 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 2147   ≠ wne 2959   class class class wbr 5106  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  ℂcc 11225  ℝcr 11226  0cc0 11227  1c1 11228  ici 11229   + caddc 11230   · cmul 11232   ≤ cle 11371   − cmin 11568   -cneg 11569   / cdiv 12000  ℕcn 12362  2c2 12424  3c3 12425  4c4 12426  ℕ0cn0 12633  ↑cexp 14231  √csqrt 15429  abscabs 15430  Constrcconstr 34431
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8745  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-sup 9461  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-n0 12634  df-z 12721  df-uz 12993  df-rp 13148  df-seq 14172  df-exp 14232  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-constr 34432
This theorem is used by:  constrremulcl  34469  constrmulcl  34473  constrreinvcl  34474  constrresqrtcl  34479  constrsqrtcl  34481
  Copyright terms: Public domain W3C validator