Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  xreceu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xreceu 32088
Description: Existential uniqueness of reciprocals. Theorem I.8 of [Apostol] p. 18. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Dec-2016.)
Assertion
Ref Expression
xreceu ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด)
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐ด   ๐‘ฅ,๐ต

Proof of Theorem xreceu
Dummy variable ๐‘ฆ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ressxr 11258 . . . 4 โ„ โŠ† โ„*
2 xrecex 32086 . . . . 5 ((๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)
323adant1 1131 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)
4 ssrexv 4052 . . . 4 (โ„ โŠ† โ„* โ†’ (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1))
51, 3, 4mpsyl 68 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)
6 simprl 770 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„*)
7 simpll 766 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„*)
86, 7xmulcld 13281 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ (๐‘ฆ ยทe ๐ด) โˆˆ โ„*)
9 oveq1 7416 . . . . . . . 8 ((๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1 โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฆ) ยทe ๐ด) = (1 ยทe ๐ด))
109ad2antll 728 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฆ) ยทe ๐ด) = (1 ยทe ๐ด))
11 simplr 768 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
1211rexrd 11264 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„*)
13 xmulass 13266 . . . . . . . 8 ((๐ต โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง ๐ด โˆˆ โ„*) โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฆ) ยทe ๐ด) = (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)))
1412, 6, 7, 13syl3anc 1372 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฆ) ยทe ๐ด) = (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)))
15 xmullid 13259 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„* โ†’ (1 ยทe ๐ด) = ๐ด)
167, 15syl 17 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ (1 ยทe ๐ด) = ๐ด)
1710, 14, 163eqtr3d 2781 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)) = ๐ด)
18 oveq2 7417 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ ยทe ๐ด) โ†’ (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)))
1918eqeq1d 2735 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ ยทe ๐ด) โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โ†” (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)) = ๐ด))
2019rspcev 3613 . . . . . 6 (((๐‘ฆ ยทe ๐ด) โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe (๐‘ฆ ยทe ๐ด)) = ๐ด) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด)
218, 17, 20syl2anc 585 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด)
2221rexlimdvaa 3157 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โ†’ (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด))
23223adant3 1133 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด))
245, 23mpd 15 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด)
25 eqtr3 2759 . . . . . . 7 (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = (๐ต ยทe ๐‘ฆ))
26 simp1 1137 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„*)
27 simp2 1138 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„*)
28 simp3l 1202 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
29 simp3r 1203 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ๐ต โ‰  0)
3026, 27, 28, 29xmulcand 32087 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = (๐ต ยทe ๐‘ฆ) โ†” ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
3125, 30imbitrid 243 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
32313expa 1119 . . . . 5 (((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„*) โˆง (๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
3332expcom 415 . . . 4 ((๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„*) โ†’ (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
34333adant1 1131 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ ((๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„*) โ†’ (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
3534ralrimivv 3199 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„* (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
36 oveq2 7417 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = (๐ต ยทe ๐‘ฆ))
3736eqeq1d 2735 . . 3 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โ†” (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด))
3837reu4 3728 . 2 (โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โ†” (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„* โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„* (((๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด โˆง (๐ต ยทe ๐‘ฆ) = ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
3924, 35, 38sylanbrc 584 1 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ โ„* (๐ต ยทe ๐‘ฅ) = ๐ด)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆ€wral 3062  โˆƒwrex 3071  โˆƒ!wreu 3375   โŠ† wss 3949  (class class class)co 7409  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111  โ„*cxr 11247   ยทe cxmu 13091
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5575  df-po 5589  df-so 5590  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-xneg 13092  df-xmul 13094
This theorem is referenced by:  xdivcld  32089  xdivmul  32091  rexdiv  32092  xrmulc1cn  32910
  Copyright terms: Public domain W3C validator