Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  conjmulap GIF version

Theorem conjmulap 7705
 Description: Two numbers whose reciprocals sum to 1 are called "conjugates" and satisfy this relationship. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Feb-2020.)
Assertion
Ref Expression
conjmulap (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) = 1 ↔ ((𝑃 − 1) · (𝑄 − 1)) = 1))

Proof of Theorem conjmulap
StepHypRef Expression
1 simpll 481 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → 𝑃 ∈ ℂ)
2 simprl 483 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → 𝑄 ∈ ℂ)
3 recclap 7658 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) → (1 / 𝑃) ∈ ℂ)
43adantr 261 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (1 / 𝑃) ∈ ℂ)
51, 2, 4mul32d 7166 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑃)) = ((𝑃 · (1 / 𝑃)) · 𝑄))
6 recidap 7665 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) → (𝑃 · (1 / 𝑃)) = 1)
76oveq1d 5527 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) → ((𝑃 · (1 / 𝑃)) · 𝑄) = (1 · 𝑄))
87adantr 261 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · (1 / 𝑃)) · 𝑄) = (1 · 𝑄))
9 mulid2 7025 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ ℂ → (1 · 𝑄) = 𝑄)
109ad2antrl 459 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (1 · 𝑄) = 𝑄)
115, 8, 103eqtrd 2076 . . . . 5 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑃)) = 𝑄)
12 recclap 7658 . . . . . . . 8 ((𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0) → (1 / 𝑄) ∈ ℂ)
1312adantl 262 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (1 / 𝑄) ∈ ℂ)
141, 2, 13mulassd 7050 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑄)) = (𝑃 · (𝑄 · (1 / 𝑄))))
15 recidap 7665 . . . . . . . 8 ((𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0) → (𝑄 · (1 / 𝑄)) = 1)
1615oveq2d 5528 . . . . . . 7 ((𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0) → (𝑃 · (𝑄 · (1 / 𝑄))) = (𝑃 · 1))
1716adantl 262 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (𝑃 · (𝑄 · (1 / 𝑄))) = (𝑃 · 1))
18 mulid1 7024 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ ℂ → (𝑃 · 1) = 𝑃)
1918ad2antrr 457 . . . . . 6 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (𝑃 · 1) = 𝑃)
2014, 17, 193eqtrd 2076 . . . . 5 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑄)) = 𝑃)
2111, 20oveq12d 5530 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑃)) + ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑄))) = (𝑄 + 𝑃))
22 mulcl 7008 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ) → (𝑃 · 𝑄) ∈ ℂ)
2322ad2ant2r 478 . . . . 5 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (𝑃 · 𝑄) ∈ ℂ)
2423, 4, 13adddid 7051 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = (((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑃)) + ((𝑃 · 𝑄) · (1 / 𝑄))))
25 addcom 7150 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ) → (𝑃 + 𝑄) = (𝑄 + 𝑃))
2625ad2ant2r 478 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (𝑃 + 𝑄) = (𝑄 + 𝑃))
2721, 24, 263eqtr4d 2082 . . 3 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = (𝑃 + 𝑄))
2822mulid1d 7044 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ) → ((𝑃 · 𝑄) · 1) = (𝑃 · 𝑄))
2928ad2ant2r 478 . . 3 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 · 𝑄) · 1) = (𝑃 · 𝑄))
3027, 29eqeq12d 2054 . 2 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = ((𝑃 · 𝑄) · 1) ↔ (𝑃 + 𝑄) = (𝑃 · 𝑄)))
31 addcl 7006 . . . 4 (((1 / 𝑃) ∈ ℂ ∧ (1 / 𝑄) ∈ ℂ) → ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) ∈ ℂ)
323, 12, 31syl2an 273 . . 3 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) ∈ ℂ)
33 mulap0 7635 . . 3 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (𝑃 · 𝑄) # 0)
34 ax-1cn 6977 . . . 4 1 ∈ ℂ
35 mulcanap 7646 . . . 4 ((((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ ((𝑃 · 𝑄) ∈ ℂ ∧ (𝑃 · 𝑄) # 0)) → (((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = ((𝑃 · 𝑄) · 1) ↔ ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) = 1))
3634, 35mp3an2 1220 . . 3 ((((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) ∈ ℂ ∧ ((𝑃 · 𝑄) ∈ ℂ ∧ (𝑃 · 𝑄) # 0)) → (((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = ((𝑃 · 𝑄) · 1) ↔ ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) = 1))
3732, 23, 33, 36syl12anc 1133 . 2 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (((𝑃 · 𝑄) · ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄))) = ((𝑃 · 𝑄) · 1) ↔ ((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) = 1))
38 eqcom 2042 . . . 4 ((𝑃 + 𝑄) = (𝑃 · 𝑄) ↔ (𝑃 · 𝑄) = (𝑃 + 𝑄))
39 muleqadd 7649 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ) → ((𝑃 · 𝑄) = (𝑃 + 𝑄) ↔ ((𝑃 − 1) · (𝑄 − 1)) = 1))
4038, 39syl5bb 181 . . 3 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ) → ((𝑃 + 𝑄) = (𝑃 · 𝑄) ↔ ((𝑃 − 1) · (𝑄 − 1)) = 1))
4140ad2ant2r 478 . 2 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → ((𝑃 + 𝑄) = (𝑃 · 𝑄) ↔ ((𝑃 − 1) · (𝑄 − 1)) = 1))
4230, 37, 413bitr3d 207 1 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑄 # 0)) → (((1 / 𝑃) + (1 / 𝑄)) = 1 ↔ ((𝑃 − 1) · (𝑄 − 1)) = 1))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 97   ↔ wb 98   = wceq 1243   ∈ wcel 1393   class class class wbr 3764  (class class class)co 5512  ℂcc 6887  0cc0 6889  1c1 6890   + caddc 6892   · cmul 6894   − cmin 7182   # cap 7572   / cdiv 7651 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311  ax-cnex 6975  ax-resscn 6976  ax-1cn 6977  ax-1re 6978  ax-icn 6979  ax-addcl 6980  ax-addrcl 6981  ax-mulcl 6982  ax-mulrcl 6983  ax-addcom 6984  ax-mulcom 6985  ax-addass 6986  ax-mulass 6987  ax-distr 6988  ax-i2m1 6989  ax-1rid 6991  ax-0id 6992  ax-rnegex 6993  ax-precex 6994  ax-cnre 6995  ax-pre-ltirr 6996  ax-pre-ltwlin 6997  ax-pre-lttrn 6998  ax-pre-apti 6999  ax-pre-ltadd 7000  ax-pre-mulgt0 7001  ax-pre-mulext 7002 This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-nel 2207  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rmo 2314  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-nul 3225  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-po 4033  df-iso 4034  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-riota 5468  df-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-1o 6001  df-2o 6002  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6402  df-pli 6403  df-mi 6404  df-lti 6405  df-plpq 6442  df-mpq 6443  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-plqqs 6447  df-mqqs 6448  df-1nqqs 6449  df-rq 6450  df-ltnqqs 6451  df-enq0 6522  df-nq0 6523  df-0nq0 6524  df-plq0 6525  df-mq0 6526  df-inp 6564  df-i1p 6565  df-iplp 6566  df-iltp 6568  df-enr 6811  df-nr 6812  df-ltr 6815  df-0r 6816  df-1r 6817  df-0 6896  df-1 6897  df-r 6899  df-lt 6902  df-pnf 7062  df-mnf 7063  df-xr 7064  df-ltxr 7065  df-le 7066  df-sub 7184  df-neg 7185  df-reap 7566  df-ap 7573  df-div 7652 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator