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Description: Multiplication is an operation on the complex numbers. This is the construction-dependent version of ax-mulf and it should not be referenced outside the construction. We generally prefer to develop our theory using the less specific mulcl . (Contributed by NM, 8-Feb-2005) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | axmulf | ⊢ · : ( ℂ × ℂ ) ⟶ ℂ |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | moeq | ⊢ ∃* 𝑧 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 | |
| 2 | 1 | mosubop | ⊢ ∃* 𝑧 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) |
| 3 | 2 | mosubop | ⊢ ∃* 𝑧 ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) |
| 4 | anass | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) | |
| 5 | 4 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) |
| 6 | 19.42vv | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) | |
| 7 | 5 6 | bitri | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) |
| 8 | 7 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ↔ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) |
| 9 | 8 | mobii | ⊢ ( ∃* 𝑧 ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ↔ ∃* 𝑧 ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) ) |
| 10 | 3 9 | mpbir | ⊢ ∃* 𝑧 ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) |
| 11 | 10 | moani | ⊢ ∃* 𝑧 ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) |
| 12 | 11 | funoprab | ⊢ Fun { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) } |
| 13 | df-mul | ⊢ · = { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) } | |
| 14 | 13 | funeqi | ⊢ ( Fun · ↔ Fun { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) } ) |
| 15 | 12 14 | mpbir | ⊢ Fun · |
| 16 | 13 | dmeqi | ⊢ dom · = dom { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) } |
| 17 | dmoprabss | ⊢ dom { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) ∧ ∃ 𝑤 ∃ 𝑣 ∃ 𝑢 ∃ 𝑓 ( ( 𝑥 = 〈 𝑤 , 𝑣 〉 ∧ 𝑦 = 〈 𝑢 , 𝑓 〉 ) ∧ 𝑧 = 〈 ( ( 𝑤 ·R 𝑢 ) +R ( -1R ·R ( 𝑣 ·R 𝑓 ) ) ) , ( ( 𝑣 ·R 𝑢 ) +R ( 𝑤 ·R 𝑓 ) ) 〉 ) ) } ⊆ ( ℂ × ℂ ) | |
| 18 | 16 17 | eqsstri | ⊢ dom · ⊆ ( ℂ × ℂ ) |
| 19 | 0ncn | ⊢ ¬ ∅ ∈ ℂ | |
| 20 | df-c | ⊢ ℂ = ( R × R ) | |
| 21 | oveq1 | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 𝑥 → ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) = ( 𝑥 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) ) | |
| 22 | 21 | eleq1d | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 𝑥 → ( ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) ∈ ( R × R ) ↔ ( 𝑥 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) ∈ ( R × R ) ) ) |
| 23 | oveq2 | ⊢ ( 〈 𝑣 , 𝑢 〉 = 𝑦 → ( 𝑥 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) = ( 𝑥 · 𝑦 ) ) | |
| 24 | 23 | eleq1d | ⊢ ( 〈 𝑣 , 𝑢 〉 = 𝑦 → ( ( 𝑥 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) ∈ ( R × R ) ↔ ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ ( R × R ) ) ) |
| 25 | mulcnsr | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑤 ∈ R ) ∧ ( 𝑣 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) = 〈 ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) +R ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ) , ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) +R ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ) 〉 ) | |
| 26 | mulclsr | ⊢ ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑣 ∈ R ) → ( 𝑧 ·R 𝑣 ) ∈ R ) | |
| 27 | m1r | ⊢ -1R ∈ R | |
| 28 | mulclsr | ⊢ ( ( 𝑤 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) → ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ∈ R ) | |
| 29 | mulclsr | ⊢ ( ( -1R ∈ R ∧ ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ∈ R ) → ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) | |
| 30 | 27 28 29 | sylancr | ⊢ ( ( 𝑤 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) → ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) |
| 31 | addclsr | ⊢ ( ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) ∈ R ∧ ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) → ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) +R ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ) ∈ R ) | |
| 32 | 26 30 31 | syl2an | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑣 ∈ R ) ∧ ( 𝑤 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) +R ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ) ∈ R ) |
| 33 | 32 | an4s | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑤 ∈ R ) ∧ ( 𝑣 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) +R ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ) ∈ R ) |
| 34 | mulclsr | ⊢ ( ( 𝑤 ∈ R ∧ 𝑣 ∈ R ) → ( 𝑤 ·R 𝑣 ) ∈ R ) | |
| 35 | mulclsr | ⊢ ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) → ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ∈ R ) | |
| 36 | addclsr | ⊢ ( ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) ∈ R ∧ ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ∈ R ) → ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) +R ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) | |
| 37 | 34 35 36 | syl2anr | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ∧ ( 𝑤 ∈ R ∧ 𝑣 ∈ R ) ) → ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) +R ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) |
| 38 | 37 | an42s | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑤 ∈ R ) ∧ ( 𝑣 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) +R ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ) ∈ R ) |
| 39 | 33 38 | opelxpd | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑤 ∈ R ) ∧ ( 𝑣 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → 〈 ( ( 𝑧 ·R 𝑣 ) +R ( -1R ·R ( 𝑤 ·R 𝑢 ) ) ) , ( ( 𝑤 ·R 𝑣 ) +R ( 𝑧 ·R 𝑢 ) ) 〉 ∈ ( R × R ) ) |
| 40 | 25 39 | eqeltrd | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ R ∧ 𝑤 ∈ R ) ∧ ( 𝑣 ∈ R ∧ 𝑢 ∈ R ) ) → ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 · 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ) ∈ ( R × R ) ) |
| 41 | 20 22 24 40 | 2optocl | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) → ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ ( R × R ) ) |
| 42 | 41 20 | eleqtrrdi | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ) → ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ ℂ ) |
| 43 | 19 42 | oprssdm | ⊢ ( ℂ × ℂ ) ⊆ dom · |
| 44 | 18 43 | eqssi | ⊢ dom · = ( ℂ × ℂ ) |
| 45 | df-fn | ⊢ ( · Fn ( ℂ × ℂ ) ↔ ( Fun · ∧ dom · = ( ℂ × ℂ ) ) ) | |
| 46 | 15 44 45 | mpbir2an | ⊢ · Fn ( ℂ × ℂ ) |
| 47 | 42 | rgen2 | ⊢ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦 ∈ ℂ ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ ℂ |
| 48 | ffnov | ⊢ ( · : ( ℂ × ℂ ) ⟶ ℂ ↔ ( · Fn ( ℂ × ℂ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦 ∈ ℂ ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ ℂ ) ) | |
| 49 | 46 47 48 | mpbir2an | ⊢ · : ( ℂ × ℂ ) ⟶ ℂ |