Metamath Proof Explorer


Theorem dstregt0

Description: A complex number A that is not real, has a distance from the reals that is strictly larger than 0 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypothesis dstregt0.1 ⊢ φ → A ∈ ℂ ∖ ℝ
Assertion dstregt0 ⊢ φ → ∃ x ∈ ℝ + ∀ y ∈ ℝ x < A − y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dstregt0.1 ⊢ φ → A ∈ ℂ ∖ ℝ
2 1 eldifad ⊢ φ → A ∈ ℂ
3 2 imcld ⊢ φ → ℑ ⁡ A ∈ ℝ
4 3 recnd ⊢ φ → ℑ ⁡ A ∈ ℂ
5 1 eldifbd ⊢ φ → ¬ A ∈ ℝ
6 reim0b ⊢ A ∈ ℂ → A ∈ ℝ ↔ ℑ ⁡ A = 0
7 2 6 syl ⊢ φ → A ∈ ℝ ↔ ℑ ⁡ A = 0
8 5 7 mtbid ⊢ φ → ¬ ℑ ⁡ A = 0
9 8 neqned ⊢ φ → ℑ ⁡ A ≠ 0
10 4 9 absrpcld ⊢ φ → ℑ ⁡ A ∈ ℝ +
11 10 rphalfcld ⊢ φ → ℑ ⁡ A 2 ∈ ℝ +
12 2 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → A ∈ ℂ
13 recn ⊢ y ∈ ℝ → y ∈ ℂ
14 13 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → y ∈ ℂ
15 12 14 imsubd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y = ℑ ⁡ A − ℑ ⁡ y
16 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → y ∈ ℝ
17 16 reim0d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ y = 0
18 17 oveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − ℑ ⁡ y = ℑ ⁡ A − 0
19 4 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A ∈ ℂ
20 19 subid1d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − 0 = ℑ ⁡ A
21 15 18 20 3eqtrrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A = ℑ ⁡ A − y
22 21 fveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A = ℑ ⁡ A − y
23 22 oveq1d ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A 2 = ℑ ⁡ A − y 2
24 21 19 eqeltrrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y ∈ ℂ
25 24 abscld ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y ∈ ℝ
26 25 rehalfcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y 2 ∈ ℝ
27 12 14 subcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → A − y ∈ ℂ
28 27 abscld ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → A − y ∈ ℝ
29 9 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A ≠ 0
30 21 29 eqnetrrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y ≠ 0
31 24 30 absrpcld ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y ∈ ℝ +
32 rphalflt ⊢ ℑ ⁡ A − y ∈ ℝ + → ℑ ⁡ A − y 2 < ℑ ⁡ A − y
33 31 32 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y 2 < ℑ ⁡ A − y
34 absimle ⊢ A − y ∈ ℂ → ℑ ⁡ A − y ≤ A − y
35 27 34 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y ≤ A − y
36 26 25 28 33 35 ltletrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A − y 2 < A − y
37 23 36 eqbrtrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℝ → ℑ ⁡ A 2 < A − y
38 37 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ ℝ ℑ ⁡ A 2 < A − y
39 breq1 ⊢ x = ℑ ⁡ A 2 → x < A − y ↔ ℑ ⁡ A 2 < A − y
40 39 ralbidv ⊢ x = ℑ ⁡ A 2 → ∀ y ∈ ℝ x < A − y ↔ ∀ y ∈ ℝ ℑ ⁡ A 2 < A − y
41 40 rspcev ⊢ ℑ ⁡ A 2 ∈ ℝ + ∧ ∀ y ∈ ℝ ℑ ⁡ A 2 < A − y → ∃ x ∈ ℝ + ∀ y ∈ ℝ x < A − y
42 11 38 41 syl2anc ⊢ φ → ∃ x ∈ ℝ + ∀ y ∈ ℝ x < A − y