Metamath Proof Explorer


Theorem cjmulrcl

Description: A complex number times its conjugate is real. (Contributed by NM, 26-Mar-2005) (Revised by Mario Carneiro, 14-Jul-2014)

Ref Expression
Assertion cjmulrcl ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cjcj โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ๐ด )
2 1 oveq2d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ด ) )
3 cjcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
4 cjmul โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) )
5 3 4 mpdan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ( โˆ— โ€˜ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) )
6 mulcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ด ) )
7 3 6 mpdan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ด ) )
8 2 5 7 3eqtr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) )
9 mulcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
10 3 9 mpdan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
11 cjreb โŠข ( ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โ†” ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) )
12 10 11 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โ†” ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) ) )
13 8 12 mpbird โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด ยท ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )