Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2sphere0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2sphere0 47823
Description: The sphere around the origin 0 (see rrx0 25324) with radius 𝑅 in a two dimensional Euclidean space is a circle. (Contributed by AV, 5-Feb-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
2sphere.i 𝐼 = {1, 2}
2sphere.e 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
2sphere.p 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
2sphere.s 𝑆 = (Sphere‘𝐸)
2sphere0.0 0 = (𝐼 × {0})
2sphere0.c 𝐶 = {𝑝𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)}
Assertion
Ref Expression
2sphere0 (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → ( 0 𝑆𝑅) = 𝐶)
Distinct variable groups:   𝐸,𝑝   𝐼,𝑝   𝑃,𝑝   𝑅,𝑝   0 ,𝑝
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑝)   𝑆(𝑝)

Proof of Theorem 2sphere0
StepHypRef Expression
1 2sphere.i . . . . 5 𝐼 = {1, 2}
2 prex 5434 . . . . 5 {1, 2} ∈ V
31, 2eqeltri 2825 . . . 4 𝐼 ∈ V
4 2sphere0.0 . . . . 5 0 = (𝐼 × {0})
5 2sphere.p . . . . 5 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
64, 5rrx0el 25325 . . . 4 (𝐼 ∈ V → 0𝑃)
73, 6ax-mp 5 . . 3 0𝑃
8 2sphere.e . . . 4 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
9 2sphere.s . . . 4 𝑆 = (Sphere‘𝐸)
10 eqid 2728 . . . 4 {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)} = {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)}
111, 8, 5, 9, 102sphere 47822 . . 3 (( 0𝑃𝑅 ∈ (0[,)+∞)) → ( 0 𝑆𝑅) = {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)})
127, 11mpan 689 . 2 (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → ( 0 𝑆𝑅) = {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)})
134fveq1i 6898 . . . . . . . . . . . 12 ( 0 ‘1) = ((𝐼 × {0})‘1)
14 c0ex 11238 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
15 1ex 11240 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ V
1615prid1 4767 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ {1, 2}
1716, 1eleqtrri 2828 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ 𝐼
18 fvconst2g 7214 . . . . . . . . . . . . 13 ((0 ∈ V ∧ 1 ∈ 𝐼) → ((𝐼 × {0})‘1) = 0)
1914, 17, 18mp2an 691 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 × {0})‘1) = 0
2013, 19eqtri 2756 . . . . . . . . . . 11 ( 0 ‘1) = 0
2120a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑝𝑃 → ( 0 ‘1) = 0)
2221oveq2d 7436 . . . . . . . . 9 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘1) − ( 0 ‘1)) = ((𝑝‘1) − 0))
231, 5rrx2pxel 47784 . . . . . . . . . . 11 (𝑝𝑃 → (𝑝‘1) ∈ ℝ)
2423recnd 11272 . . . . . . . . . 10 (𝑝𝑃 → (𝑝‘1) ∈ ℂ)
2524subid1d 11590 . . . . . . . . 9 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘1) − 0) = (𝑝‘1))
2622, 25eqtrd 2768 . . . . . . . 8 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘1) − ( 0 ‘1)) = (𝑝‘1))
2726oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑝𝑃 → (((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) = ((𝑝‘1)↑2))
284fveq1i 6898 . . . . . . . . . . . 12 ( 0 ‘2) = ((𝐼 × {0})‘2)
29 2ex 12319 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ V
3029prid2 4768 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ {1, 2}
3130, 1eleqtrri 2828 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ 𝐼
32 fvconst2g 7214 . . . . . . . . . . . . 13 ((0 ∈ V ∧ 2 ∈ 𝐼) → ((𝐼 × {0})‘2) = 0)
3314, 31, 32mp2an 691 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 × {0})‘2) = 0
3428, 33eqtri 2756 . . . . . . . . . . 11 ( 0 ‘2) = 0
3534a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑝𝑃 → ( 0 ‘2) = 0)
3635oveq2d 7436 . . . . . . . . 9 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘2) − ( 0 ‘2)) = ((𝑝‘2) − 0))
371, 5rrx2pyel 47785 . . . . . . . . . . 11 (𝑝𝑃 → (𝑝‘2) ∈ ℝ)
3837recnd 11272 . . . . . . . . . 10 (𝑝𝑃 → (𝑝‘2) ∈ ℂ)
3938subid1d 11590 . . . . . . . . 9 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘2) − 0) = (𝑝‘2))
4036, 39eqtrd 2768 . . . . . . . 8 (𝑝𝑃 → ((𝑝‘2) − ( 0 ‘2)) = (𝑝‘2))
4140oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑝𝑃 → (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2) = ((𝑝‘2)↑2))
4227, 41oveq12d 7438 . . . . . 6 (𝑝𝑃 → ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)))
4342eqeq1d 2730 . . . . 5 (𝑝𝑃 → (((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2) ↔ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)))
4443adantl 481 . . . 4 ((𝑅 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑝𝑃) → (((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2) ↔ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)))
4544rabbidva 3436 . . 3 (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)} = {𝑝𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)})
46 2sphere0.c . . 3 𝐶 = {𝑝𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)}
4745, 46eqtr4di 2786 . 2 (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → {𝑝𝑃 ∣ ((((𝑝‘1) − ( 0 ‘1))↑2) + (((𝑝‘2) − ( 0 ‘2))↑2)) = (𝑅↑2)} = 𝐶)
4812, 47eqtrd 2768 1 (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → ( 0 𝑆𝑅) = 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205   = wceq 1534  wcel 2099  {crab 3429  Vcvv 3471  {csn 4629  {cpr 4631   × cxp 5676  cfv 6548  (class class class)co 7420  m cmap 8844  cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   + caddc 11141  +∞cpnf 11275  cmin 11474  2c2 12297  [,)cico 13358  cexp 14058  ℝ^crrx 25310  Spherecsph 47801
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-inf2 9664  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217  ax-mulf 11218
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8166  df-tpos 8231  df-frecs 8286  df-wrecs 8317  df-recs 8391  df-rdg 8430  df-1o 8486  df-er 8724  df-map 8846  df-ixp 8916  df-en 8964  df-dom 8965  df-sdom 8966  df-fin 8967  df-fsupp 9386  df-sup 9465  df-oi 9533  df-card 9962  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ico 13362  df-icc 13363  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-seq 13999  df-exp 14059  df-hash 14322  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-clim 15464  df-sum 15665  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-prds 17428  df-pws 17430  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18739  df-grp 18892  df-minusg 18893  df-sbg 18894  df-subg 19077  df-ghm 19167  df-cntz 19267  df-cmn 19736  df-abl 19737  df-mgp 20074  df-rng 20092  df-ur 20121  df-ring 20174  df-cring 20175  df-oppr 20272  df-dvdsr 20295  df-unit 20296  df-invr 20326  df-dvr 20339  df-rhm 20410  df-subrng 20482  df-subrg 20507  df-drng 20625  df-field 20626  df-staf 20724  df-srng 20725  df-lmod 20744  df-lss 20815  df-sra 21057  df-rgmod 21058  df-xmet 21271  df-met 21272  df-cnfld 21279  df-refld 21536  df-dsmm 21665  df-frlm 21680  df-nm 24490  df-tng 24492  df-tcph 25096  df-rrx 25312  df-ehl 25313  df-sph 47803
This theorem is referenced by:  itsclc0  47844  itsclc0b  47845  itscnhlinecirc02p  47858
  Copyright terms: Public domain W3C validator
OSZAR »