Metamath Proof Explorer


Theorem constrcjcl

Description: Constructible numbers are closed under complex conjugate. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Nov-2025)

Ref Expression
Hypothesis constrcjcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
Assertion constrcjcl ⊢ φ → X ‾ ∈ Constr

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 constrcjcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
2 constrcbvlem ⊢ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 = rec ⁡ s ∈ V ⟼ x ∈ ℂ | ∃ a ∈ s ∃ b ∈ s ∃ c ∈ s ∃ d ∈ s ∃ t ∈ ℝ ∃ r ∈ ℝ x = a + t ⁢ b − a ∧ x = c + r ⁢ d − c ∧ ℑ ⁡ b − a ‾ ⁢ d − c ≠ 0 ∨ ∃ a ∈ s ∃ b ∈ s ∃ c ∈ s ∃ e ∈ s ∃ f ∈ s ∃ t ∈ ℝ x = a + t ⁢ b − a ∧ x − c = e − f ∨ ∃ a ∈ s ∃ b ∈ s ∃ c ∈ s ∃ d ∈ s ∃ e ∈ s ∃ f ∈ s a ≠ d ∧ x − a = b − c ∧ x − d = e − f 0 1
3 2 isconstr ⊢ X ∈ Constr ↔ ∃ n ∈ ω X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
4 1 3 sylib ⊢ φ → ∃ n ∈ ω X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
5 nnon ⊢ n ∈ ω → n ∈ On
6 5 ad2antlr ⊢ φ ∧ n ∈ ω ∧ X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n → n ∈ On
7 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ ω ∧ X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n → X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
8 2 6 7 constrconj ⊢ φ ∧ n ∈ ω ∧ X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n → X ‾ ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
9 8 ex ⊢ φ ∧ n ∈ ω → X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n → X ‾ ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
10 9 reximdva ⊢ φ → ∃ n ∈ ω X ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n → ∃ n ∈ ω X ‾ ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
11 4 10 mpd ⊢ φ → ∃ n ∈ ω X ‾ ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
12 2 isconstr ⊢ X ‾ ∈ Constr ↔ ∃ n ∈ ω X ‾ ∈ rec ⁡ z ∈ V ⟼ y ∈ ℂ | ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ o ∈ ℝ ∃ p ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y = k + p ⁢ l − k ∧ ℑ ⁡ j − i ‾ ⁢ l − k ≠ 0 ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z ∃ o ∈ ℝ y = i + o ⁢ j − i ∧ y − k = m − q ∨ ∃ i ∈ z ∃ j ∈ z ∃ k ∈ z ∃ l ∈ z ∃ m ∈ z ∃ q ∈ z i ≠ l ∧ y − i = j − k ∧ y − l = m − q 0 1 ⁡ n
13 11 12 sylibr ⊢ φ → X ‾ ∈ Constr