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 33800
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 11072 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12406 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12450 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12452 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15327 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11147 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15366 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15195 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1548 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12212 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1548 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15166 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 692 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15205 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 692 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7364 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1548 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11124 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2756 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2784 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7368 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12451 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12238 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15302 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 2973 . . . . . . . 8 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) ≠ 0 ↔ 3 ≠ 0))
2827biimpar 477 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (√‘3) ≠ 0)
2924, 25, 28sylancl 586 . . . . . 6 (⊤ → (√‘3) ≠ 0)
3029mptru 1548 . . . . 5 (√‘3) ≠ 0
311, 19, 30divcan4i 11875 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2784 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12404 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 33795 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 33795 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 33797 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11139 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12143 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12167 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 13 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11114 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11479 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15348 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12206 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15356 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12234 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11120 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 32733 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15351 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14104 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7370 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12272 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14106 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2759 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2784 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2768 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14167 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15365 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11552 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12255 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5135 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15332 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2784 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2778 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11466 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11479 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15348 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15356 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11551 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 32733 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14105 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7370 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2784 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2768 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14167 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15365 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2778 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 33792 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11559 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11776 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 33799 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2834 . 2 (⊤ → i ∈ Constr)
8988mptru 1548 1 i ∈ Constr
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1541  wtru 1542  wcel 2113  wne 2929   class class class wbr 5093  cfv 6486  (class class class)co 7352  cc 11011  cr 11012  0cc0 11013  1c1 11014  ici 11015   + caddc 11016   · cmul 11018  cle 11154  cmin 11351  -cneg 11352   / cdiv 11781  cn 12132  2c2 12187  3c3 12188  4c4 12189  0cn0 12388  cexp 13970  csqrt 15142  abscabs 15143  Constrcconstr 33763
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090  ax-pre-sup 11091
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-tp 4580  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-2nd 7928  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-1o 8391  df-2o 8392  df-er 8628  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-fin 8879  df-sup 9333  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-div 11782  df-nn 12133  df-2 12195  df-3 12196  df-4 12197  df-n0 12389  df-z 12476  df-uz 12739  df-rp 12893  df-seq 13911  df-exp 13971  df-cj 15008  df-re 15009  df-im 15010  df-sqrt 15144  df-abs 15145  df-constr 33764
This theorem is referenced by:  constrremulcl  33801  constrmulcl  33805  constrreinvcl  33806  constrresqrtcl  33811  constrsqrtcl  33813
  Copyright terms: Public domain W3C validator