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 33926
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 11088 . . . . . . . 8 i ∈ ℂ
21a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → i ∈ ℂ)
3 3nn0 12446 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
43a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → 3 ∈ ℕ0)
54nn0red 12490 . . . . . . . . 9 (⊤ → 3 ∈ ℝ)
64nn0ge0d 12492 . . . . . . . . 9 (⊤ → 0 ≤ 3)
75, 6resqrtcld 15371 . . . . . . . 8 (⊤ → (√‘3) ∈ ℝ)
87recnd 11164 . . . . . . 7 (⊤ → (√‘3) ∈ ℂ)
92, 8absmuld 15410 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))))
10 absi 15239 . . . . . . . 8 (abs‘i) = 1
117mptru 1549 . . . . . . . . 9 (√‘3) ∈ ℝ
12 3re 12252 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
136mptru 1549 . . . . . . . . . 10 0 ≤ 3
14 sqrtge0 15210 . . . . . . . . . 10 ((3 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 3) → 0 ≤ (√‘3))
1512, 13, 14mp2an 693 . . . . . . . . 9 0 ≤ (√‘3)
16 absid 15249 . . . . . . . . 9 (((√‘3) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘3)) → (abs‘(√‘3)) = (√‘3))
1711, 15, 16mp2an 693 . . . . . . . 8 (abs‘(√‘3)) = (√‘3)
1810, 17oveq12i 7372 . . . . . . 7 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (1 · (√‘3))
198mptru 1549 . . . . . . . 8 (√‘3) ∈ ℂ
2019mullidi 11141 . . . . . . 7 (1 · (√‘3)) = (√‘3)
2118, 20eqtri 2760 . . . . . 6 ((abs‘i) · (abs‘(√‘3))) = (√‘3)
229, 21eqtrdi 2788 . . . . 5 (⊤ → (abs‘(i · (√‘3))) = (√‘3))
2322oveq2d 7376 . . . 4 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = ((i · (√‘3)) / (√‘3)))
244nn0cnd 12491 . . . . . . 7 (⊤ → 3 ∈ ℂ)
25 3ne0 12278 . . . . . . 7 3 ≠ 0
26 cnsqrt00 15346 . . . . . . . . 9 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) = 0 ↔ 3 = 0))
2726necon3bid 2977 . . . . . . . 8 (3 ∈ ℂ → ((√‘3) ≠ 0 ↔ 3 ≠ 0))
2827biimpar 477 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0) → (√‘3) ≠ 0)
2924, 25, 28sylancl 587 . . . . . 6 (⊤ → (√‘3) ≠ 0)
3029mptru 1549 . . . . 5 (√‘3) ≠ 0
311, 19, 30divcan4i 11893 . . . 4 ((i · (√‘3)) / (√‘3)) = i
3223, 31eqtrdi 2788 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) = i)
33 1nn0 12444 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
3433a1i 11 . . . . . 6 (⊤ → 1 ∈ ℕ0)
3534nn0constr 33921 . . . . 5 (⊤ → 1 ∈ Constr)
364nn0constr 33921 . . . . 5 (⊤ → 3 ∈ Constr)
3735constrnegcl 33923 . . . . 5 (⊤ → -1 ∈ Constr)
382, 8mulcld 11156 . . . . 5 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ ℂ)
39 1nn 12176 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
40 nnneneg 12203 . . . . . 6 (1 ∈ ℕ → 1 ≠ -1)
4139, 40mp1i 13 . . . . 5 (⊤ → 1 ≠ -1)
42 1cnd 11130 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
4342, 38subcld 11496 . . . . . . . 8 (⊤ → (1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
4443abscld 15392 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
45 2re 12246 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 2 ∈ ℝ)
4743absge0d 15400 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
48 0le2 12274 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
4948a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ 2)
50 1red 11136 . . . . . . . . 9 (⊤ → 1 ∈ ℝ)
517, 50pythagreim 32833 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (1↑2)))
5224sqsqrtd 15395 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ((√‘3)↑2) = 3)
53 sq1 14148 . . . . . . . . . . 11 (1↑2) = 1
5453a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (1↑2) = 1)
5552, 54oveq12d 7378 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (3 + 1))
56 3p1e4 12312 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
57 sq2 14150 . . . . . . . . . 10 (2↑2) = 4
5856, 57eqtr4i 2763 . . . . . . . . 9 (3 + 1) = (2↑2)
5955, 58eqtrdi 2788 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (1↑2)) = (2↑2))
6051, 59eqtrd 2772 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
6144, 46, 47, 49, 60sq11d 14211 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(1 − (i · (√‘3)))) = 2)
6238, 42abssubd 15409 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(1 − (i · (√‘3)))))
635, 50resubcld 11569 . . . . . . . 8 (⊤ → (3 − 1) ∈ ℝ)
64 3m1e2 12295 . . . . . . . . 9 (3 − 1) = 2
6549, 64breqtrrdi 5128 . . . . . . . 8 (⊤ → 0 ≤ (3 − 1))
6663, 65absidd 15376 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = (3 − 1))
6766, 64eqtrdi 2788 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(3 − 1)) = 2)
6861, 62, 673eqtr4d 2782 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − 1)) = (abs‘(3 − 1)))
6942negcld 11483 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
7069, 38subcld 11496 . . . . . . . 8 (⊤ → (-1 − (i · (√‘3))) ∈ ℂ)
7170abscld 15392 . . . . . . 7 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) ∈ ℝ)
7270absge0d 15400 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ≤ (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
7350renegcld 11568 . . . . . . . . 9 (⊤ → -1 ∈ ℝ)
747, 73pythagreim 32833 . . . . . . . 8 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (((√‘3)↑2) + (-1↑2)))
75 neg1sqe1 14149 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
7675a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (-1↑2) = 1)
7752, 76oveq12d 7378 . . . . . . . . 9 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (3 + 1))
7877, 58eqtrdi 2788 . . . . . . . 8 (⊤ → (((√‘3)↑2) + (-1↑2)) = (2↑2))
7974, 78eqtrd 2772 . . . . . . 7 (⊤ → ((abs‘(-1 − (i · (√‘3))))↑2) = (2↑2))
8071, 46, 72, 49, 79sq11d 14211 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))) = 2)
8138, 69abssubd 15409 . . . . . 6 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(-1 − (i · (√‘3)))))
8280, 81, 673eqtr4d 2782 . . . . 5 (⊤ → (abs‘((i · (√‘3)) − -1)) = (abs‘(3 − 1)))
8335, 36, 35, 37, 36, 35, 38, 41, 68, 82constrcccl 33918 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ∈ Constr)
84 ine0 11576 . . . . . 6 i ≠ 0
8584a1i 11 . . . . 5 (⊤ → i ≠ 0)
862, 8, 85, 29mulne0d 11793 . . . 4 (⊤ → (i · (√‘3)) ≠ 0)
8783, 86constrdircl 33925 . . 3 (⊤ → ((i · (√‘3)) / (abs‘(i · (√‘3)))) ∈ Constr)
8832, 87eqeltrrd 2838 . 2 (⊤ → i ∈ Constr)
8988mptru 1549 1 i ∈ Constr
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1542  wtru 1543  wcel 2114  wne 2933   class class class wbr 5086  cfv 6492  (class class class)co 7360  cc 11027  cr 11028  0cc0 11029  1c1 11030  ici 11031   + caddc 11032   · cmul 11034  cle 11171  cmin 11368  -cneg 11369   / cdiv 11798  cn 12165  2c2 12227  3c3 12228  4c4 12229  0cn0 12428  cexp 14014  csqrt 15186  abscabs 15187  Constrcconstr 33889
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-pre-sup 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  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 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-2o 8399  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-sup 9348  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-rp 12934  df-seq 13955  df-exp 14015  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-constr 33890
This theorem is referenced by:  constrremulcl  33927  constrmulcl  33931  constrreinvcl  33932  constrresqrtcl  33937  constrsqrtcl  33939
  Copyright terms: Public domain W3C validator