Theorem negeu 11457

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 11402	. . 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 11198	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
6	3, 4, 5	syl2anr 596	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
7		simplrr 775	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝑦) = 0)
8	7	oveq1d 7427	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (0 + 𝐵))
9		simplll 772	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
10		simplrl 774	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑦 ∈ ℂ)
11		simpllr 773	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
12	9, 10, 11	addassd 11243	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 𝐵) = (𝐴 + (𝑦 + 𝐵)))
13	11	addlidd 11422	. . . . . . 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 2742	. . . . 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 11240	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ)
18	9, 16, 17	addcand 11424	. . . . 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 3145	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵)))
21		reu6i 3724	. . 3 ⊢ (((𝑦 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ((𝐴 + 𝑥) = 𝐵 ↔ 𝑥 = (𝑦 + 𝐵))) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
22	6, 20, 21	syl2anc 583	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ (𝐴 + 𝑦) = 0)) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)
23	2, 22	rexlimddv 3160	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐴 + 𝑥) = 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  ∀wral 3060  ∃wrex 3069  ∃!wreu 3373  (class class class)co 7412  ℂcc 11114  0cc0 11116   + caddc 11119

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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7415  df-er 8709  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-ltxr 11260

This theorem is referenced by:  subcl  11466  subadd  11470  addsqn2reu  27287