Metamath Proof Explorer


Theorem abslem2

Description: Lemma involving absolute values. (Contributed by NM, 11-Oct-1999) (Revised by Mario Carneiro, 29-May-2016)

Ref Expression
Assertion abslem2 ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) + ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( 2 ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 absvalsq โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) )
2 1 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) )
3 abscl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
4 3 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
5 4 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
6 5 sqvald โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
7 2 6 eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
8 7 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
9 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
10 9 cjcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
11 abs00 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) = 0 โ†” ๐ด = 0 ) )
12 11 necon3bid โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 โ†” ๐ด โ‰  0 ) )
13 12 biimpar โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 )
14 9 10 5 13 div23d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) )
15 5 5 13 divcan3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
16 8 14 15 3eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
17 16 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( โˆ— โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
18 9 5 13 divcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
19 18 10 cjmuld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) )
20 9 cjcjd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ๐ด )
21 20 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) )
22 19 21 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) )
23 4 cjred โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
24 17 22 23 3eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
25 24 16 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) + ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) + ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
26 5 2timesd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( 2 ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) + ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
27 25 26 eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) ยท ๐ด ) + ( ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( 2 ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )