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Description: Existence of reciprocal of nonzero real number. Axiom 16 of 22 for real and complex numbers, derived from ZF set theory. This construction-dependent theorem should not be referenced directly; instead, use ax-rrecex . (Contributed by NM, 15-May-1996) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | axrrecex | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | elreal | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃ 𝑦 ∈ R 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 ) | |
| 2 | df-rex | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ R 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ R ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 ) ) | |
| 3 | 1 2 | bitri | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ R ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 ) ) |
| 4 | neeq1 | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0 ) ) | |
| 5 | oveq1 | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = ( 𝐴 · 𝑥 ) ) | |
| 6 | 5 | eqeq1d | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 → ( ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ↔ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 7 | 6 | rexbidv | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 → ( ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 8 | 4 7 | imbi12d | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐴 → ( ( 〈 𝑦 , 0R 〉 ≠ 0 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ↔ ( 𝐴 ≠ 0 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) ) ) |
| 9 | df-0 | ⊢ 0 = 〈 0R , 0R 〉 | |
| 10 | 9 | eqeq2i | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 0 ↔ 〈 𝑦 , 0R 〉 = 〈 0R , 0R 〉 ) |
| 11 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 12 | 11 | eqresr | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 〈 0R , 0R 〉 ↔ 𝑦 = 0R ) |
| 13 | 10 12 | bitri | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 0 ↔ 𝑦 = 0R ) |
| 14 | 13 | necon3bii | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 ≠ 0 ↔ 𝑦 ≠ 0R ) |
| 15 | recexsr | ⊢ ( ( 𝑦 ∈ R ∧ 𝑦 ≠ 0R ) → ∃ 𝑧 ∈ R ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) | |
| 16 | 15 | ex | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( 𝑦 ≠ 0R → ∃ 𝑧 ∈ R ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) ) |
| 17 | opelreal | ⊢ ( 〈 𝑧 , 0R 〉 ∈ ℝ ↔ 𝑧 ∈ R ) | |
| 18 | 17 | anbi1i | ⊢ ( ( 〈 𝑧 , 0R 〉 ∈ ℝ ∧ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) ↔ ( 𝑧 ∈ R ∧ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) ) |
| 19 | mulresr | ⊢ ( ( 𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R ) → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 ) | |
| 20 | 19 | eqeq1d | ⊢ ( ( 𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R ) → ( ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ↔ 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 = 1 ) ) |
| 21 | df-1 | ⊢ 1 = 〈 1R , 0R 〉 | |
| 22 | 21 | eqeq2i | ⊢ ( 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 = 1 ↔ 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 = 〈 1R , 0R 〉 ) |
| 23 | ovex | ⊢ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) ∈ V | |
| 24 | 23 | eqresr | ⊢ ( 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 = 〈 1R , 0R 〉 ↔ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) |
| 25 | 22 24 | bitri | ⊢ ( 〈 ( 𝑦 ·R 𝑧 ) , 0R 〉 = 1 ↔ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) |
| 26 | 20 25 | bitrdi | ⊢ ( ( 𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R ) → ( ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ↔ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) ) |
| 27 | 26 | pm5.32da | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( ( 𝑧 ∈ R ∧ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) ↔ ( 𝑧 ∈ R ∧ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) ) ) |
| 28 | 18 27 | bitrid | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( ( 〈 𝑧 , 0R 〉 ∈ ℝ ∧ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) ↔ ( 𝑧 ∈ R ∧ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) ) ) |
| 29 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 〈 𝑧 , 0R 〉 → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) | |
| 30 | 29 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑥 = 〈 𝑧 , 0R 〉 → ( ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ↔ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) ) |
| 31 | 30 | rspcev | ⊢ ( ( 〈 𝑧 , 0R 〉 ∈ ℝ ∧ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 〈 𝑧 , 0R 〉 ) = 1 ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) |
| 32 | 28 31 | biimtrrdi | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( ( 𝑧 ∈ R ∧ ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 33 | 32 | expd | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( 𝑧 ∈ R → ( ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ) ) |
| 34 | 33 | rexlimdv | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( ∃ 𝑧 ∈ R ( 𝑦 ·R 𝑧 ) = 1R → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 35 | 16 34 | syld | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( 𝑦 ≠ 0R → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 36 | 14 35 | biimtrid | ⊢ ( 𝑦 ∈ R → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 ≠ 0 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 37 | 3 8 36 | gencl | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 𝐴 ≠ 0 → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 38 | 37 | imp | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) → ∃ 𝑥 ∈ ℝ ( 𝐴 · 𝑥 ) = 1 ) |