Metamath Proof Explorer


Theorem crre

Description: The real part of a complex number representation. Definition 10-3.1 of Gleason p. 132. (Contributed by NM, 12-May-2005) (Revised by Mario Carneiro, 7-Nov-2013)

Ref Expression
Assertion crre ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B = A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 recn ⊢ A ∈ ℝ → A ∈ ℂ
2 ax-icn ⊢ i ∈ ℂ
3 recn ⊢ B ∈ ℝ → B ∈ ℂ
4 mulcl ⊢ i ∈ ℂ ∧ B ∈ ℂ → i ⁢ B ∈ ℂ
5 2 3 4 sylancr ⊢ B ∈ ℝ → i ⁢ B ∈ ℂ
6 addcl ⊢ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ B ∈ ℂ → A + i ⁢ B ∈ ℂ
7 1 5 6 syl2an ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B ∈ ℂ
8 reval ⊢ A + i ⁢ B ∈ ℂ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B = A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2
9 7 8 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B = A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2
10 cjcl ⊢ A + i ⁢ B ∈ ℂ → A + i ⁢ B ‾ ∈ ℂ
11 7 10 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B ‾ ∈ ℂ
12 7 11 addcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ ∈ ℂ
13 12 halfcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 ∈ ℂ
14 1 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A ∈ ℂ
15 recl ⊢ A + i ⁢ B ∈ ℂ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B ∈ ℝ
16 7 15 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B ∈ ℝ
17 9 16 eqeltrrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 ∈ ℝ
18 simpl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A ∈ ℝ
19 17 18 resubcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A ∈ ℝ
20 2 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ∈ ℂ
21 3 adantl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → B ∈ ℂ
22 2 21 4 sylancr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ B ∈ ℂ
23 7 11 subcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ ∈ ℂ
24 23 halfcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 ∈ ℂ
25 20 22 24 subdid ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 = i ⁢ i ⁢ B − i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
26 14 22 14 pnpcand ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B - A + A = i ⁢ B − A
27 22 14 22 pnpcan2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B = i ⁢ B − A
28 26 27 eqtr4d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B - A + A = i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B
29 28 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B - A + A + A + i ⁢ B ‾ = i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾
30 14 14 addcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + A ∈ ℂ
31 7 11 30 addsubd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - A + A = A + i ⁢ B - A + A + A + i ⁢ B ‾
32 22 22 addcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ B + i ⁢ B ∈ ℂ
33 32 7 11 subsubd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ = i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾
34 29 31 33 3eqtr4d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - A + A = i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾
35 14 2timesd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ A = A + A
36 35 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - 2 ⁢ A = A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - A + A
37 22 2timesd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B = i ⁢ B + i ⁢ B
38 37 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ = i ⁢ B + i ⁢ B - A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾
39 34 36 38 3eqtr4d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - 2 ⁢ A = 2 ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾
40 39 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - 2 ⁢ A 2 = 2 ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
41 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
42 mulcl ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → 2 ⁢ A ∈ ℂ
43 41 14 42 sylancr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ A ∈ ℂ
44 41 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ∈ ℂ
45 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
46 45 a1i ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ≠ 0
47 12 43 44 46 divsubdird ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ - 2 ⁢ A 2 = A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − 2 ⁢ A 2
48 mulcl ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ i ⁢ B ∈ ℂ → 2 ⁢ i ⁢ B ∈ ℂ
49 41 22 48 sylancr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B ∈ ℂ
50 49 23 44 46 divsubdird ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 = 2 ⁢ i ⁢ B 2 − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
51 40 47 50 3eqtr3d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − 2 ⁢ A 2 = 2 ⁢ i ⁢ B 2 − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
52 14 44 46 divcan3d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ A 2 = A
53 52 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − 2 ⁢ A 2 = A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A
54 22 44 46 divcan3d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B 2 = i ⁢ B
55 54 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → 2 ⁢ i ⁢ B 2 − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 = i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
56 51 53 55 3eqtr3d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A = i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
57 56 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A = i ⁢ i ⁢ B − A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
58 20 20 21 mulassd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B = i ⁢ i ⁢ B
59 20 23 44 46 divassd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 = i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
60 58 59 oveq12d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B − i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 = i ⁢ i ⁢ B − i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
61 25 57 60 3eqtr4d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A = i ⁢ i ⁢ B − i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2
62 ixi ⊢ i ⁢ i = − 1
63 neg1rr ⊢ − 1 ∈ ℝ
64 62 63 eqeltri ⊢ i ⁢ i ∈ ℝ
65 simpr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → B ∈ ℝ
66 remulcl ⊢ i ⁢ i ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B ∈ ℝ
67 64 65 66 sylancr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B ∈ ℝ
68 cjth ⊢ A + i ⁢ B ∈ ℂ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ ∈ ℝ ∧ i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ ∈ ℝ
69 68 simprd ⊢ A + i ⁢ B ∈ ℂ → i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ ∈ ℝ
70 7 69 syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ ∈ ℝ
71 70 rehalfcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 ∈ ℝ
72 67 71 resubcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ i ⁢ B − i ⁢ A + i ⁢ B - A + i ⁢ B ‾ 2 ∈ ℝ
73 61 72 eqeltrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → i ⁢ A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A ∈ ℝ
74 rimul ⊢ A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A ∈ ℝ ∧ i ⁢ A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A = 0
75 19 73 74 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 − A = 0
76 13 14 75 subeq0d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → A + i ⁢ B + A + i ⁢ B ‾ 2 = A
77 9 76 eqtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ → ℜ ⁡ A + i ⁢ B = A