Metamath Proof Explorer


Theorem bru3eq

Description: The basic 3rd root of unity _om satisfies the equation _om ^ 2 + _om + 1 = 0 . (Contributed by AV, 24-Oct-2026)

Ref Expression
Hypothesis bru3eq.w No typesetting found for |- W = ( bRoU ` 3 ) with typecode |-
Assertion bru3eq ⊢ W 2 + W + 1 = 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bru3eq.w Could not format W = ( bRoU ` 3 ) : No typesetting found for |- W = ( bRoU ` 3 ) with typecode |-
2 1 bru3sq ⊢ W 2 = − 1 2 − i ⁢ 3 2
3 1 bru3val ⊢ W = - 1 + i ⁢ 3 2
4 2 3 oveq12i ⊢ W 2 + W = − 1 2 - i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2
5 4 oveq1i ⊢ W 2 + W + 1 = − 1 2 − i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2 + 1
6 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
7 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
8 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
9 divneg ⊢ 1 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 → − 1 2 = − 1 2
10 6 7 8 9 mp3an ⊢ − 1 2 = − 1 2
11 10 oveq2i ⊢ 2 ⁢ − 1 2 = 2 ⁢ − 1 2
12 halfcn ⊢ 1 2 ∈ ℂ
13 7 12 mulneg2i ⊢ 2 ⁢ − 1 2 = − 2 ⁢ 1 2
14 2thalfe1 ⊢ 2 ⁢ 1 2 = 1
15 14 negeqi ⊢ − 2 ⁢ 1 2 = − 1
16 13 15 eqtri ⊢ 2 ⁢ − 1 2 = − 1
17 neg1cn ⊢ − 1 ∈ ℂ
18 17 7 8 divcli ⊢ − 1 2 ∈ ℂ
19 18 2timesi ⊢ 2 ⁢ − 1 2 = − 1 2 + − 1 2
20 11 16 19 3eqtr3ri ⊢ − 1 2 + − 1 2 = − 1
21 20 oveq1i ⊢ − 1 2 + − 1 2 + 1 = - 1 + 1
22 ax-icn ⊢ i ∈ ℂ
23 3re ⊢ 3 ∈ ℝ
24 3pos ⊢ 0 < 3
25 23 24 sqrtpclii ⊢ 3 ∈ ℝ
26 25 recni ⊢ 3 ∈ ℂ
27 22 26 mulcli ⊢ i ⁢ 3 ∈ ℂ
28 17 27 7 8 divdiri ⊢ - 1 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + i ⁢ 3 2
29 22 26 7 8 divassi ⊢ i ⁢ 3 2 = i ⁢ 3 2
30 29 oveq2i ⊢ − 1 2 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + i ⁢ 3 2
31 28 30 eqtri ⊢ - 1 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + i ⁢ 3 2
32 31 oveq2i ⊢ − 1 2 - i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 − i ⁢ 3 2 + − 1 2 + i ⁢ 3 2
33 26 7 8 divcli ⊢ 3 2 ∈ ℂ
34 22 33 mulcli ⊢ i ⁢ 3 2 ∈ ℂ
35 nppcan3 ⊢ − 1 2 ∈ ℂ ∧ i ⁢ 3 2 ∈ ℂ ∧ − 1 2 ∈ ℂ → − 1 2 − i ⁢ 3 2 + − 1 2 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + − 1 2
36 18 34 18 35 mp3an ⊢ − 1 2 − i ⁢ 3 2 + − 1 2 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + − 1 2
37 32 36 eqtri ⊢ − 1 2 - i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2 = − 1 2 + − 1 2
38 37 oveq1i ⊢ − 1 2 − i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2 + 1 = − 1 2 + − 1 2 + 1
39 6 6 negsubdii ⊢ − 1 − 1 = - 1 + 1
40 21 38 39 3eqtr4i ⊢ − 1 2 − i ⁢ 3 2 + - 1 + i ⁢ 3 2 + 1 = − 1 − 1
41 1m1e0 ⊢ 1 − 1 = 0
42 41 negeqi ⊢ − 1 − 1 = − 0
43 neg0 ⊢ − 0 = 0
44 42 43 eqtri ⊢ − 1 − 1 = 0
45 5 40 44 3eqtri ⊢ W 2 + W + 1 = 0