Metamath Proof Explorer


Theorem constrreinvcl

Description: If a real number X is constructible, then, so is its inverse. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Nov-2025)

Ref Expression
Hypotheses constrinvcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
constrinvcl.2 ⊢ φ → X ≠ 0
constrreinvcl.3 ⊢ φ → X ∈ ℝ
Assertion constrreinvcl ⊢ φ → 1 X ∈ Constr

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 constrinvcl.1 ⊢ φ → X ∈ Constr
2 constrinvcl.2 ⊢ φ → X ≠ 0
3 constrreinvcl.3 ⊢ φ → X ∈ ℝ
4 iconstr ⊢ i ∈ Constr
5 4 a1i ⊢ φ → i ∈ Constr
6 1cnd ⊢ φ → 1 ∈ ℂ
7 5 1 constrmulcl ⊢ φ → i ⁢ X ∈ Constr
8 7 constrcn ⊢ φ → i ⁢ X ∈ ℂ
9 6 8 negsubd ⊢ φ → 1 + − i ⁢ X = 1 − i ⁢ X
10 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
11 10 zconstr ⊢ φ → 1 ∈ Constr
12 7 constrnegcl ⊢ φ → − i ⁢ X ∈ Constr
13 11 12 constraddcl ⊢ φ → 1 + − i ⁢ X ∈ Constr
14 9 13 eqeltrrd ⊢ φ → 1 − i ⁢ X ∈ Constr
15 5 14 constraddcl ⊢ φ → i + 1 - i ⁢ X ∈ Constr
16 0zd ⊢ φ → 0 ∈ ℤ
17 16 zconstr ⊢ φ → 0 ∈ Constr
18 3 2 rereccld ⊢ φ → 1 X ∈ ℝ
19 18 recnd ⊢ φ → 1 X ∈ ℂ
20 5 constrcn ⊢ φ → i ∈ ℂ
21 6 8 subcld ⊢ φ → 1 − i ⁢ X ∈ ℂ
22 20 21 pncan2d ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i = 1 − i ⁢ X
23 22 oveq2d ⊢ φ → 1 X ⁢ i + 1 − i ⁢ X - i = 1 X ⁢ 1 − i ⁢ X
24 23 oveq2d ⊢ φ → i + 1 X ⁢ i + 1 − i ⁢ X - i = i + 1 X ⁢ 1 − i ⁢ X
25 19 6 8 subdid ⊢ φ → 1 X ⁢ 1 − i ⁢ X = 1 X ⋅ 1 − 1 X ⁢ i ⁢ X
26 19 mulridd ⊢ φ → 1 X ⋅ 1 = 1 X
27 3 recnd ⊢ φ → X ∈ ℂ
28 6 27 8 2 div32d ⊢ φ → 1 X ⁢ i ⁢ X = 1 ⁢ i ⁢ X X
29 8 27 2 divcld ⊢ φ → i ⁢ X X ∈ ℂ
30 29 mullidd ⊢ φ → 1 ⁢ i ⁢ X X = i ⁢ X X
31 20 27 2 divcan4d ⊢ φ → i ⁢ X X = i
32 28 30 31 3eqtrd ⊢ φ → 1 X ⁢ i ⁢ X = i
33 26 32 oveq12d ⊢ φ → 1 X ⋅ 1 − 1 X ⁢ i ⁢ X = 1 X − i
34 25 33 eqtrd ⊢ φ → 1 X ⁢ 1 − i ⁢ X = 1 X − i
35 34 oveq2d ⊢ φ → i + 1 X ⁢ 1 − i ⁢ X = i + 1 X - i
36 20 19 pncan3d ⊢ φ → i + 1 X - i = 1 X
37 24 35 36 3eqtrrd ⊢ φ → 1 X = i + 1 X ⁢ i + 1 − i ⁢ X - i
38 6 subid1d ⊢ φ → 1 − 0 = 1
39 38 6 eqeltrd ⊢ φ → 1 − 0 ∈ ℂ
40 19 39 mulcld ⊢ φ → 1 X ⁢ 1 − 0 ∈ ℂ
41 40 addlidd ⊢ φ → 0 + 1 X ⁢ 1 − 0 = 1 X ⁢ 1 − 0
42 38 oveq2d ⊢ φ → 1 X ⁢ 1 − 0 = 1 X ⋅ 1
43 41 42 26 3eqtrrd ⊢ φ → 1 X = 0 + 1 X ⁢ 1 − 0
44 38 oveq2d ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⁢ 1 − 0 = i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⋅ 1
45 15 constrcn ⊢ φ → i + 1 - i ⁢ X ∈ ℂ
46 45 20 subcld ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ∈ ℂ
47 46 cjcld ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ∈ ℂ
48 47 mulridd ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⋅ 1 = i + 1 − i ⁢ X - i ‾
49 22 fveq2d ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ‾ = 1 − i ⁢ X ‾
50 44 48 49 3eqtrd ⊢ φ → i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⁢ 1 − 0 = 1 − i ⁢ X ‾
51 50 fveq2d ⊢ φ → ℑ ⁡ i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⁢ 1 − 0 = ℑ ⁡ 1 − i ⁢ X ‾
52 6 8 cjsubd ⊢ φ → 1 − i ⁢ X ‾ = 1 ‾ − i ⁢ X ‾
53 1red ⊢ φ → 1 ∈ ℝ
54 53 cjred ⊢ φ → 1 ‾ = 1
55 20 27 cjmuld ⊢ φ → i ⁢ X ‾ = i ‾ ⁢ X ‾
56 cji ⊢ i ‾ = − i
57 56 a1i ⊢ φ → i ‾ = − i
58 3 cjred ⊢ φ → X ‾ = X
59 57 58 oveq12d ⊢ φ → i ‾ ⁢ X ‾ = − i ⁢ X
60 20 27 mulneg1d ⊢ φ → − i ⁢ X = − i ⁢ X
61 55 59 60 3eqtrd ⊢ φ → i ⁢ X ‾ = − i ⁢ X
62 54 61 oveq12d ⊢ φ → 1 ‾ − i ⁢ X ‾ = 1 − − i ⁢ X
63 6 8 subnegd ⊢ φ → 1 − − i ⁢ X = 1 + i ⁢ X
64 52 62 63 3eqtrd ⊢ φ → 1 − i ⁢ X ‾ = 1 + i ⁢ X
65 64 fveq2d ⊢ φ → ℑ ⁡ 1 − i ⁢ X ‾ = ℑ ⁡ 1 + i ⁢ X
66 53 3 crimd ⊢ φ → ℑ ⁡ 1 + i ⁢ X = X
67 51 65 66 3eqtrd ⊢ φ → ℑ ⁡ i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⁢ 1 − 0 = X
68 67 2 eqnetrd ⊢ φ → ℑ ⁡ i + 1 − i ⁢ X - i ‾ ⁢ 1 − 0 ≠ 0
69 5 15 17 11 18 18 19 37 43 68 constrllcl ⊢ φ → 1 X ∈ Constr