Metamath Proof Explorer


Theorem resqrtthlem

Description: Lemma for resqrtth . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jul-2013)

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

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 recn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 sqrtval โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) = ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) )
3 2 eqcomd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) )
4 1 3 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) )
5 4 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) )
6 resqrtcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
7 6 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
8 resqreu โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ โˆƒ! ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) )
9 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
10 9 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โ†” ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ๐ด ) )
11 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) )
12 11 breq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†” 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) ) )
13 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) )
14 neleq1 โŠข ( ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
15 13 14 syl โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
16 10 12 15 3anbi123d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) โ†” ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) ) )
17 16 riota2 โŠข ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง โˆƒ! ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) โ†’ ( ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) โ†” ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) )
18 7 8 17 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) โ†” ( โ„ฉ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) ) = ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) )
19 5 18 mpbird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐ด ) โ†’ ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ๐ด โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ด ) ) โˆ‰ โ„+ ) )