Theorem rexdiv 33011

Description: The extended real division operation when both arguments are real. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Dec-2016.)

Assertion

Ref	Expression
rexdiv	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 /𝑒 𝐵) = (𝐴 / 𝐵))

Proof of Theorem rexdiv

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		redivcl 11872	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℝ)
2		recn 11126	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
3		recn 11126	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℂ)
4		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ≠ 0 → 𝐵 ≠ 0)
5	2, 3, 4	3anim123i 1157	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
6		divcan2 11815	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) = 𝐴)
7	5, 6	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) = 𝐴)
8		oveq2 7371	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝐵) → (𝐵 · 𝑥) = (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)))
9	8	eqeq1d 2742	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝐵) → ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 ↔ (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) = 𝐴))
10	9	rspcev 3567	. . . 4 ⊢ (((𝐴 / 𝐵) ∈ ℝ ∧ (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) = 𝐴) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
11	1, 7, 10	syl2anc 590	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∃𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
12		receu 11793	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
13	5, 12	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
14		ax-resscn 11093	. . . 4 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
15		id 22	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
16	15	rgenw 3058	. . . 4 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℝ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)
17		riotass2 7350	. . . 4 ⊢ (((ℝ ⊆ ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)) ∧ (∃𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴 ∧ ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴)) → (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
18	14, 16, 17	mpanl12 708	. . 3 ⊢ ((∃𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴 ∧ ∃!𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) → (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
19	11, 13, 18	syl2anc 590	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
20		rexr 11189	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
21		xdivval 33004	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 /𝑒 𝐵) = (℩𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
22	20, 21	syl3an1 1169	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 /𝑒 𝐵) = (℩𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
23		ressxr 11187	. . . . 5 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
24	23	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ℝ ⊆ ℝ*)
25		rexmul 13221	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐵 ·e 𝑥) = (𝐵 · 𝑥))
26	25	eqeq1d 2742	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴 ↔ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
27	26	biimprd 249	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
28	27	ralrimiva 3132	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → ∀𝑥 ∈ ℝ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
29	28	3ad2ant2 1140	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∀𝑥 ∈ ℝ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
30		xreceu 33007	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∃!𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴)
31	20, 30	syl3an1 1169	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ∃!𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴)
32		riotass2 7350	. . . 4 ⊢ (((ℝ ⊆ ℝ* ∧ ∀𝑥 ∈ ℝ ((𝐵 · 𝑥) = 𝐴 → (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴)) ∧ (∃𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴 ∧ ∃!𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴)) → (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
33	24, 29, 11, 31, 32	syl22anc 844	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴) = (℩𝑥 ∈ ℝ* (𝐵 ·e 𝑥) = 𝐴))
34	22, 33	eqtr4d 2778	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 /𝑒 𝐵) = (℩𝑥 ∈ ℝ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
35		divval 11809	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 / 𝐵) = (℩𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
36	5, 35	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 / 𝐵) = (℩𝑥 ∈ ℂ (𝐵 · 𝑥) = 𝐴))
37	19, 34, 36	3eqtr4d 2785	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 /𝑒 𝐵) = (𝐴 / 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2935  ∀wral 3054  ∃wrex 3064  ∃!wreu 3343   ⊆ wss 3890  ℩crio 7319  (class class class)co 7363  ℂcc 11034  ℝcr 11035  0cc0 11036   · cmul 11041  ℝ^*cxr 11176   / cdiv 11805   ·_e cxmu 13060   /_𝑒 cxdiv 33002

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-id 5520  df-po 5533  df-so 5534  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  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 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-xneg 13061  df-xmul 13063  df-xdiv 33003

This theorem is referenced by:  xdivid  33013  xdiv0  33014  rpxdivcld  33019  esumdivc  34274  probmeasb  34621  coinfliplem  34670