Metamath Proof Explorer


Theorem eqsqrtd

Description: A deduction for showing that a number equals the square root of another. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses eqsqrtd.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
eqsqrtd.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
eqsqrtd.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต )
eqsqrtd.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) )
eqsqrtd.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
Assertion eqsqrtd ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqsqrtd.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 eqsqrtd.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
3 eqsqrtd.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต )
4 eqsqrtd.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) )
5 eqsqrtd.5 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
6 sqreu โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ! ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) )
7 reurmo โŠข ( โˆƒ! ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) โ†’ โˆƒ* ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) )
8 2 6 7 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ* ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) )
9 df-nel โŠข ( ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ โ†” ยฌ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
10 5 9 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ )
11 3 4 10 3jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ ) )
12 sqrtcl โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
13 2 12 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
14 sqrtthlem โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
15 2 14 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
16 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
17 16 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โ†” ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต ) )
18 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) )
19 18 breq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†” 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) ) )
20 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ๐ด ) )
21 neleq1 โŠข ( ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ๐ด ) โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ ) )
22 20 21 syl โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ ) )
23 17 19 22 3anbi123d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ ) ) )
24 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) )
25 24 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โ†” ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ๐ต ) )
26 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) )
27 26 breq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†” 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) ) )
28 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) )
29 neleq1 โŠข ( ( i ยท ๐‘ฅ ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
30 28 29 syl โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ โ†” ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) )
31 25 27 30 3anbi123d โŠข ( ๐‘ฅ = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) โ†” ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) ) )
32 23 31 rmoi โŠข ( ( โˆƒ* ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ( ๐‘ฅ โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆง ( i ยท ๐‘ฅ ) โˆ‰ โ„+ ) โˆง ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ๐ด ) โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆ‰ โ„+ ) ) โˆง ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ( โˆš โ€˜ ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ๐ต โˆง 0 โ‰ค ( โ„œ โ€˜ ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ๐ต ) ) โˆ‰ โ„+ ) ) ) โ†’ ๐ด = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) )
33 8 1 11 13 15 32 syl122anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด = ( โˆš โ€˜ ๐ต ) )