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Theorem resqrtcl

Description: Closure of the square root function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jul-2013)

Ref Expression
Assertion resqrtcl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A → A ∈ ℝ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 resqrex ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A → ∃ y ∈ ℝ 0 ≤ y ∧ y 2 = A
2 simp1l ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → A ∈ ℝ
3 recn ⊢ A ∈ ℝ → A ∈ ℂ
4 sqrtval ⊢ A ∈ ℂ → A = ι x ∈ ℂ | x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ +
5 2 3 4 3syl ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → A = ι x ∈ ℂ | x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ +
6 simp3r ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → y 2 = A
7 simp3l ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → 0 ≤ y
8 rere ⊢ y ∈ ℝ → ℜ ⁡ y = y
9 8 3ad2ant2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → ℜ ⁡ y = y
10 7 9 breqtrrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → 0 ≤ ℜ ⁡ y
11 rennim ⊢ y ∈ ℝ → i ⁢ y ∉ ℝ +
12 11 3ad2ant2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → i ⁢ y ∉ ℝ +
13 6 10 12 3jca ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → y 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ y ∧ i ⁢ y ∉ ℝ +
14 recn ⊢ y ∈ ℝ → y ∈ ℂ
15 14 3ad2ant2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → y ∈ ℂ
16 resqreu ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A → ∃! x ∈ ℂ x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ +
17 16 3ad2ant1 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → ∃! x ∈ ℂ x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ +
18 oveq1 ⊢ x = y → x 2 = y 2
19 18 eqeq1d ⊢ x = y → x 2 = A ↔ y 2 = A
20 fveq2 ⊢ x = y → ℜ ⁡ x = ℜ ⁡ y
21 20 breq2d ⊢ x = y → 0 ≤ ℜ ⁡ x ↔ 0 ≤ ℜ ⁡ y
22 oveq2 ⊢ x = y → i ⁢ x = i ⁢ y
23 neleq1 ⊢ i ⁢ x = i ⁢ y → i ⁢ x ∉ ℝ + ↔ i ⁢ y ∉ ℝ +
24 22 23 syl ⊢ x = y → i ⁢ x ∉ ℝ + ↔ i ⁢ y ∉ ℝ +
25 19 21 24 3anbi123d ⊢ x = y → x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ + ↔ y 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ y ∧ i ⁢ y ∉ ℝ +
26 25 riota2 ⊢ y ∈ ℂ ∧ ∃! x ∈ ℂ x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ + → y 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ y ∧ i ⁢ y ∉ ℝ + ↔ ι x ∈ ℂ | x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ + = y
27 15 17 26 syl2anc ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → y 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ y ∧ i ⁢ y ∉ ℝ + ↔ ι x ∈ ℂ | x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ + = y
28 13 27 mpbid ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → ι x ∈ ℂ | x 2 = A ∧ 0 ≤ ℜ ⁡ x ∧ i ⁢ x ∉ ℝ + = y
29 5 28 eqtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → A = y
30 simp2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → y ∈ ℝ
31 29 30 eqeltrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A ∧ y ∈ ℝ ∧ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → A ∈ ℝ
32 31 rexlimdv3a ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A → ∃ y ∈ ℝ 0 ≤ y ∧ y 2 = A → A ∈ ℝ
33 1 32 mpd ⊢ A ∈ ℝ ∧ 0 ≤ A → A ∈ ℝ