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Theorem constraddcl

Description: Constructive numbers are closed under complex addition. Item (1) of Theorem 7.10 of Stewart p. 96. (Contributed by Thierry Arnoux, 2-Nov-2025)

Ref Expression
Hypotheses constraddcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
constraddcl.2 ⊢ φ → Y ∈ Constr
Assertion constraddcl ⊢ φ → X + Y ∈ Constr

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 constraddcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
2 constraddcl.2 ⊢ φ → Y ∈ Constr
3 simpr ⊢ φ ∧ X = Y → X = Y
4 3 oveq2d ⊢ φ ∧ X = Y → X + X = X + Y
5 0nn0 ⊢ 0 ∈ ℕ 0
6 5 a1i ⊢ φ → 0 ∈ ℕ 0
7 6 nn0constr ⊢ φ → 0 ∈ Constr
8 2re ⊢ 2 ∈ ℝ
9 8 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℝ
10 1 constrcn ⊢ φ → X ∈ ℂ
11 10 10 addcld ⊢ φ → X + X ∈ ℂ
12 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
13 0cnd ⊢ φ → 0 ∈ ℂ
14 10 13 subcld ⊢ φ → X − 0 ∈ ℂ
15 12 14 mulcld ⊢ φ → 2 ⁢ X − 0 ∈ ℂ
16 15 addlidd ⊢ φ → 0 + 2 ⁢ X − 0 = 2 ⁢ X − 0
17 10 subid1d ⊢ φ → X − 0 = X
18 17 oveq2d ⊢ φ → 2 ⁢ X − 0 = 2 ⁢ X
19 10 2timesd ⊢ φ → 2 ⁢ X = X + X
20 16 18 19 3eqtrrd ⊢ φ → X + X = 0 + 2 ⁢ X − 0
21 10 10 pncand ⊢ φ → X + X - X = X
22 21 17 eqtr4d ⊢ φ → X + X - X = X − 0
23 22 fveq2d ⊢ φ → X + X - X = X − 0
24 7 1 1 1 7 9 11 20 23 constrlccl ⊢ φ → X + X ∈ Constr
25 24 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → X + X ∈ Constr
26 4 25 eqeltrrd ⊢ φ ∧ X = Y → X + Y ∈ Constr
27 1 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X ∈ Constr
28 2 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y ∈ Constr
29 7 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → 0 ∈ Constr
30 10 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X ∈ ℂ
31 2 constrcn ⊢ φ → Y ∈ ℂ
32 31 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y ∈ ℂ
33 30 32 addcld ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y ∈ ℂ
34 simpr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X ≠ Y
35 30 32 pncan2d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - X = Y
36 32 subid1d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y − 0 = Y
37 35 36 eqtr4d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - X = Y − 0
38 37 fveq2d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - X = Y − 0
39 30 32 pncand ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - Y = X
40 30 subid1d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X − 0 = X
41 39 40 eqtr4d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - Y = X − 0
42 41 fveq2d ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y - Y = X − 0
43 27 28 29 28 27 29 33 34 38 42 constrcccl ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X + Y ∈ Constr
44 26 43 pm2.61dane ⊢ φ → X + Y ∈ Constr