Theorem resqrtcl 15164

Description: Closure of the square root function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jul-2013.)

Assertion

Ref	Expression
resqrtcl	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)

Proof of Theorem resqrtcl

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		resqrex 15161	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℝ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴))
2		simp1l 1198	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → 𝐴 ∈ ℝ)
3		recn 11105	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
4		sqrtval 15148	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (√‘𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)))
5	2, 3, 4	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (√‘𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)))
6		simp3r 1203	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (𝑦↑2) = 𝐴)
7		simp3l 1202	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → 0 ≤ 𝑦)
8		rere 15033	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → (ℜ‘𝑦) = 𝑦)
9	8	3ad2ant2 1134	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (ℜ‘𝑦) = 𝑦)
10	7, 9	breqtrrd 5123	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → 0 ≤ (ℜ‘𝑦))
11		rennim 15150	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → (i · 𝑦) ∉ ℝ+)
12	11	3ad2ant2 1134	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (i · 𝑦) ∉ ℝ+)
13	6, 10, 12	3jca 1128	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → ((𝑦↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑦) ∧ (i · 𝑦) ∉ ℝ+))
14		recn 11105	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℂ)
15	14	3ad2ant2 1134	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → 𝑦 ∈ ℂ)
16		resqreu 15163	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → ∃!𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+))
17	16	3ad2ant1 1133	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → ∃!𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+))
18		oveq1 7361	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥↑2) = (𝑦↑2))
19	18	eqeq1d 2735	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥↑2) = 𝐴 ↔ (𝑦↑2) = 𝐴))
20		fveq2 6830	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (ℜ‘𝑥) = (ℜ‘𝑦))
21	20	breq2d 5107	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (0 ≤ (ℜ‘𝑥) ↔ 0 ≤ (ℜ‘𝑦)))
22		oveq2 7362	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (i · 𝑥) = (i · 𝑦))
23		neleq1 3039	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((i · 𝑥) = (i · 𝑦) → ((i · 𝑥) ∉ ℝ+ ↔ (i · 𝑦) ∉ ℝ+))
24	22, 23	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((i · 𝑥) ∉ ℝ+ ↔ (i · 𝑦) ∉ ℝ+))
25	19, 21, 24	3anbi123d 1438	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+) ↔ ((𝑦↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑦) ∧ (i · 𝑦) ∉ ℝ+)))
26	25	riota2 7336	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ ℂ ∧ ∃!𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)) → (((𝑦↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑦) ∧ (i · 𝑦) ∉ ℝ+) ↔ (℩𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)) = 𝑦))
27	15, 17, 26	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (((𝑦↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑦) ∧ (i · 𝑦) ∉ ℝ+) ↔ (℩𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)) = 𝑦))
28	13, 27	mpbid 232	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (℩𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑2) = 𝐴 ∧ 0 ≤ (ℜ‘𝑥) ∧ (i · 𝑥) ∉ ℝ+)) = 𝑦)
29	5, 28	eqtrd 2768	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (√‘𝐴) = 𝑦)
30		simp2 1137	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → 𝑦 ∈ ℝ)
31	29, 30	eqeltrd 2833	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴)) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)
32	31	rexlimdv3a 3138	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (∃𝑦 ∈ ℝ (0 ≤ 𝑦 ∧ (𝑦↑2) = 𝐴) → (√‘𝐴) ∈ ℝ))
33	1, 32	mpd 15	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → (√‘𝐴) ∈ ℝ)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ∉ wnel 3033  ∃wrex 3057  ∃!wreu 3345   class class class wbr 5095  ‘cfv 6488  ℩crio 7310  (class class class)co 7354  ℂcc 11013  ℝcr 11014  0cc0 11015  ici 11017   · cmul 11020   ≤ cle 11156  2c2 12189  ℝ⁺crp 12894  ↑cexp 13972  ℜcre 15008  √csqrt 15144

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-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7676  ax-cnex 11071  ax-resscn 11072  ax-1cn 11073  ax-icn 11074  ax-addcl 11075  ax-addrcl 11076  ax-mulcl 11077  ax-mulrcl 11078  ax-mulcom 11079  ax-addass 11080  ax-mulass 11081  ax-distr 11082  ax-i2m1 11083  ax-1ne0 11084  ax-1rid 11085  ax-rnegex 11086  ax-rrecex 11087  ax-cnre 11088  ax-pre-lttri 11089  ax-pre-lttrn 11090  ax-pre-ltadd 11091  ax-pre-mulgt0 11092  ax-pre-sup 11093

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 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4861  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6255  df-ord 6316  df-on 6317  df-lim 6318  df-suc 6319  df-iota 6444  df-fun 6490  df-fn 6491  df-f 6492  df-f1 6493  df-fo 6494  df-f1o 6495  df-fv 6496  df-riota 7311  df-ov 7357  df-oprab 7358  df-mpo 7359  df-om 7805  df-2nd 7930  df-frecs 8219  df-wrecs 8250  df-recs 8299  df-rdg 8337  df-er 8630  df-en 8878  df-dom 8879  df-sdom 8880  df-sup 9335  df-pnf 11157  df-mnf 11158  df-xr 11159  df-ltxr 11160  df-le 11161  df-sub 11355  df-neg 11356  df-div 11784  df-nn 12135  df-2 12197  df-3 12198  df-n0 12391  df-z 12478  df-uz 12741  df-rp 12895  df-seq 13913  df-exp 13973  df-cj 15010  df-re 15011  df-im 15012  df-sqrt 15146

This theorem is referenced by:  resqrtthlem  15165  remsqsqrt  15167  sqrtge0  15168  sqrtgt0  15169  sqrtmul  15170  sqrtle  15171  sqrtlt  15172  sqrt11  15173  rpsqrtcl  15175  sqrtdiv  15176  sqrtneglem  15177  sqrtneg  15178  sqrtsq2  15179  abscl  15189  sqreulem  15271  sqreu  15272  amgm2  15281  sqrtcli  15283  resqrtcld  15329  resqrtcn  26689  loglesqrt  26701  1cubrlem  26781  ftc1anclem3  37758  sqrtpwpw2p  47665  flsqrt  47720  requad1  47749  itsclc0lem1  48884  itsclc0lem2  48885