Theorem negeu 11370

Description: Existential uniqueness of negatives. Theorem I.2 of [Apostol] p. 18. (Contributed by NM, 22-Nov-1994.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 27-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
negeu	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem negeu

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnegex 11314	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ∃𝑦 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑦) = 0)
2	1	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃𝑦 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑦) = 0)
3		simpl 482	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0) → 𝑦 ∈ ℂ)
4		simpr 484	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
5		addcl 11108	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
6	3, 4, 5	syl2anr 597	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
7		simplrr 777	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝑦) = 0)
8	7	oveq1d 7373	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (0 + 𝐵))
9		simplll 774	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
10		simplrl 776	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
11		simpllr 775	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
12	9, 10, 11	addassd 11154	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
13	11	addlidd 11334	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0 + 𝐵) = 𝐵)
14	8, 12, 13	3eqtr3rd 2780	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
15	14	eqeq2d 2747	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵))))
16		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
17	10, 11	addcld 11151	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
18	9, 16, 17	addcand 11336	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)) ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
19	15, 18	bitrd 279	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
20	19	ralrimiva 3128	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
21		reu6i 3686	. . 3 ⊢ (((𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵))) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
22	6, 20, 21	syl2anc 584	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
23	2, 22	rexlimddv 3143	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2113  ∀wral 3051  ∃wrex 3060  ∃!wreu 3348  (class class class)co 7358  ℂcc 11024  0cc0 11026   + caddc 11029

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 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102

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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-id 5519  df-po 5532  df-so 5533  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-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-ov 7361  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-ltxr 11171

This theorem is referenced by:  subcl  11379  subadd  11383  addsqn2reu  27408