Metamath Proof Explorer


Theorem asinlem3a

Description: Lemma for asinlem3 . (Contributed by Mario Carneiro, 1-Apr-2015)

Ref Expression
Assertion asinlem3a ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 imcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
2 1 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
3 2 renegcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
4 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
5 sqcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
6 5 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
7 subcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
8 4 6 7 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
9 8 sqrtcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
10 9 recld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
11 1 le0neg1d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 โ†” 0 โ‰ค - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) ) )
12 11 biimpa โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โ‰ค - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) )
13 8 sqrtrege0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
14 3 10 12 13 addge0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โ‰ค ( - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) + ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )
15 ax-icn โŠข i โˆˆ โ„‚
16 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
17 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
18 15 16 17 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
19 18 9 readdd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) = ( ( โ„œ โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) + ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )
20 negicn โŠข - i โˆˆ โ„‚
21 mulcl โŠข ( ( - i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( - i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
22 20 16 21 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( - i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
23 22 renegd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ - ( - i ยท ๐ด ) ) = - ( โ„œ โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) )
24 15 negnegi โŠข - - i = i
25 24 oveq1i โŠข ( - - i ยท ๐ด ) = ( i ยท ๐ด )
26 mulneg1 โŠข ( ( - i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( - - i ยท ๐ด ) = - ( - i ยท ๐ด ) )
27 20 16 26 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( - - i ยท ๐ด ) = - ( - i ยท ๐ด ) )
28 25 27 eqtr3id โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) = - ( - i ยท ๐ด ) )
29 28 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) = ( โ„œ โ€˜ - ( - i ยท ๐ด ) ) )
30 imre โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) = ( โ„œ โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) )
31 30 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) = ( โ„œ โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) )
32 31 negeqd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) = - ( โ„œ โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) )
33 23 29 32 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) = - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) )
34 33 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( ( โ„œ โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) + ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) = ( - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) + ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )
35 19 34 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) = ( - ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) + ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )
36 14 35 breqtrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 0 ) โ†’ 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) ) )