Theorem negeu 11353

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 11297	. . 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 11091	. . . 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 7364	. . . . . . 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 11137	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
13	11	addlidd 11317	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0 + 𝐵) = 𝐵)
14	8, 12, 13	3eqtr3rd 2773	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
15	14	eqeq2d 2740	. . . . 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 11134	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
18	9, 16, 17	addcand 11319	. . . . 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 3121	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
21		reu6i 3688	. . 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 3136	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  ∃wrex 3053  ∃!wreu 3341  (class class class)co 7349  ℂcc 11007  0cc0 11009   + caddc 11012

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-id 5514  df-po 5527  df-so 5528  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-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-ov 7352  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-ltxr 11154

This theorem is referenced by:  subcl  11362  subadd  11366  addsqn2reu  27350