Theorem sqeqor 13574

Description: The squares of two complex numbers are equal iff one number equals the other or its negative. Lemma 15-4.7 of [Gleason] p. 311 and its converse. (Contributed by Paul Chapman, 15-Mar-2008.)

Assertion

Ref	Expression
sqeqor	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑2) = (𝐵↑2) ↔ (𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐴 = -𝐵)))

Proof of Theorem sqeqor

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq1 7142	. . . 4 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → (𝐴↑2) = (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2))
2	1	eqeq1d 2800	. . 3 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → ((𝐴↑2) = (𝐵↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (𝐵↑2)))
3		eqeq1 2802	. . . 4 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → (𝐴 = 𝐵 ↔ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵))
4		eqeq1 2802	. . . 4 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → (𝐴 = -𝐵 ↔ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵))
5	3, 4	orbi12d 916	. . 3 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → ((𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐴 = -𝐵) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵 ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵)))
6	2, 5	bibi12d 349	. 2 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) → (((𝐴↑2) = (𝐵↑2) ↔ (𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐴 = -𝐵)) ↔ ((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (𝐵↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵 ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵))))
7		oveq1 7142	. . . 4 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → (𝐵↑2) = (if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)↑2))
8	7	eqeq2d 2809	. . 3 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → ((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (𝐵↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)↑2)))
9		eqeq2 2810	. . . 4 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵 ↔ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)))
10		negeq 10867	. . . . 5 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → -𝐵 = -if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0))
11	10	eqeq2d 2809	. . . 4 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵 ↔ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)))
12	9, 11	orbi12d 916	. . 3 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → ((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵 ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0))))
13	8, 12	bibi12d 349	. 2 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) → (((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (𝐵↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = 𝐵 ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -𝐵)) ↔ ((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)))))
14		0cn 10622	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℂ
15	14	elimel 4492	. . 3 ⊢ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) ∈ ℂ
16	14	elimel 4492	. . 3 ⊢ if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) ∈ ℂ
17	15, 16	sqeqori 13572	. 2 ⊢ ((if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0)↑2) = (if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)↑2) ↔ (if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0) ∨ if(𝐴 ∈ ℂ, 𝐴, 0) = -if(𝐵 ∈ ℂ, 𝐵, 0)))
18	6, 13, 17	dedth2h 4482	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑2) = (𝐵↑2) ↔ (𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐴 = -𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 844   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ifcif 4425  (class class class)co 7135  ℂcc 10524  0cc0 10526  -cneg 10860  2c2 11680  ↑cexp 13425

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-seq 13365  df-exp 13426

This theorem is referenced by:  sqeqd  14517  sqrmo  14603  eqsqrtor  14718  4sqlem10  16273  cxpsqrt  25294  quad2  25425  atandm3  25464  atans2  25517  dvasin  35141  dvacos  35142  sqrtcval  40341  itschlc0xyqsol1  45180