Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  pell1qrgaplem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pell1qrgaplem 36238
Description: Lemma for pell1qrgap 36239. (Contributed by Stefan O'Rear, 18-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
pell1qrgaplem (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1)) + (√‘𝐷)) ≤ (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)))

Proof of Theorem pell1qrgaplem
StepHypRef Expression
1 nnrp 11676 . . . . . 6 (𝐷 ∈ ℕ → 𝐷 ∈ ℝ+)
21ad2antrr 757 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐷 ∈ ℝ+)
3 1rp 11670 . . . . . 6 1 ∈ ℝ+
43a1i 11 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 ∈ ℝ+)
52, 4rpaddcld 11721 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 + 1) ∈ ℝ+)
65rpsqrtcld 13946 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘(𝐷 + 1)) ∈ ℝ+)
76rpred 11706 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘(𝐷 + 1)) ∈ ℝ)
82rpsqrtcld 13946 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘𝐷) ∈ ℝ+)
98rpred 11706 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘𝐷) ∈ ℝ)
10 nn0re 11150 . . . 4 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℝ)
1110adantr 479 . . 3 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℝ)
1211ad2antlr 758 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐴 ∈ ℝ)
13 nn0re 11150 . . . . 5 (𝐵 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℝ)
1413adantl 480 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ)
1514ad2antlr 758 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐵 ∈ ℝ)
169, 15remulcld 9926 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘𝐷) · 𝐵) ∈ ℝ)
172rpred 11706 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐷 ∈ ℝ)
18 1re 9895 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
1918a1i 11 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 ∈ ℝ)
2015resqcld 12854 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐵↑2) ∈ ℝ)
2119, 20resubcld 10309 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1 − (𝐵↑2)) ∈ ℝ)
2217, 21remulcld 9926 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · (1 − (𝐵↑2))) ∈ ℝ)
23 0red 9897 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 0 ∈ ℝ)
2417, 23remulcld 9926 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · 0) ∈ ℝ)
2512resqcld 12854 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
26 sq1 12777 . . . . . . . . 9 (1↑2) = 1
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1↑2) = 1)
28 nnge1 10895 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℕ → 1 ≤ 𝐵)
2928adantl 480 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → 1 ≤ 𝐵)
30 simplrl 795 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)))
31 oveq1 6533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐵 = 0 → (𝐵↑2) = (0↑2))
3231adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐵↑2) = (0↑2))
33 sq0 12774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (0↑2) = 0
3432, 33syl6eq 2659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐵↑2) = 0)
3534oveq2d 6542 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐷 · (𝐵↑2)) = (𝐷 · 0))
362rpcnd 11708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐷 ∈ ℂ)
3736adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 𝐷 ∈ ℂ)
3837mul01d 10086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐷 · 0) = 0)
3935, 38eqtrd 2643 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐷 · (𝐵↑2)) = 0)
4039oveq2d 6542 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = ((𝐴↑2) − 0))
41 simplrr 796 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)
4212recnd 9924 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐴 ∈ ℂ)
4342sqcld 12825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
4443adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
4544subid1d 10232 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) − 0) = (𝐴↑2))
4640, 41, 453eqtr3d 2651 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 1 = (𝐴↑2))
4726, 46syl5req 2656 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴↑2) = (1↑2))
48 nn0ge0 11167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐴 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝐴)
4948adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝐴)
5049ad2antlr 758 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 0 ≤ 𝐴)
51 0le1 10402 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 ≤ 1
5251a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 0 ≤ 1)
53 sq11 12755 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 1)) → ((𝐴↑2) = (1↑2) ↔ 𝐴 = 1))
5412, 50, 19, 52, 53syl22anc 1318 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) = (1↑2) ↔ 𝐴 = 1))
5554adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) = (1↑2) ↔ 𝐴 = 1))
5647, 55mpbid 220 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 𝐴 = 1)
57 simpr 475 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 𝐵 = 0)
5857oveq2d 6542 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((√‘𝐷) · 𝐵) = ((√‘𝐷) · 0))
598rpcnd 11708 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘𝐷) ∈ ℂ)
6059adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (√‘𝐷) ∈ ℂ)
6160mul01d 10086 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((√‘𝐷) · 0) = 0)
6258, 61eqtrd 2643 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → ((√‘𝐷) · 𝐵) = 0)
6356, 62oveq12d 6544 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) = (1 + 0))
64 1p0e1 10982 . . . . . . . . . . . . 13 (1 + 0) = 1
6563, 64syl6eq 2659 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) = 1)
6630, 65breqtrd 4603 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 1 < 1)
6718ltnri 9997 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1 < 1
68 pm2.24 119 . . . . . . . . . . 11 (1 < 1 → (¬ 1 < 1 → 1 ≤ 𝐵))
6966, 67, 68mpisyl 21 . . . . . . . . . 10 ((((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) ∧ 𝐵 = 0) → 1 ≤ 𝐵)
70 simplrr 796 . . . . . . . . . . 11 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐵 ∈ ℕ0)
71 elnn0 11143 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0))
7270, 71sylib 206 . . . . . . . . . 10 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0))
7329, 69, 72mpjaodan 822 . . . . . . . . 9 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 ≤ 𝐵)
74 nn0ge0 11167 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝐵)
7574adantl 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝐵)
7675ad2antlr 758 . . . . . . . . . 10 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 0 ≤ 𝐵)
7719, 15, 52, 76le2sqd 12863 . . . . . . . . 9 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1 ≤ 𝐵 ↔ (1↑2) ≤ (𝐵↑2)))
7873, 77mpbid 220 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1↑2) ≤ (𝐵↑2))
7927, 78eqbrtrrd 4601 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 ≤ (𝐵↑2))
8019, 20suble0d 10469 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((1 − (𝐵↑2)) ≤ 0 ↔ 1 ≤ (𝐵↑2)))
8179, 80mpbird 245 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1 − (𝐵↑2)) ≤ 0)
8221, 23, 2lemul2d 11750 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((1 − (𝐵↑2)) ≤ 0 ↔ (𝐷 · (1 − (𝐵↑2))) ≤ (𝐷 · 0)))
8381, 82mpbid 220 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · (1 − (𝐵↑2))) ≤ (𝐷 · 0))
8422, 24, 25, 83leadd2dd 10493 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) + (𝐷 · (1 − (𝐵↑2)))) ≤ ((𝐴↑2) + (𝐷 · 0)))
855rpcnd 11708 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 + 1) ∈ ℂ)
8685sqsqrtd 13974 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1))↑2) = (𝐷 + 1))
87 simprr 791 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)
8887eqcomd 2615 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 = ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))))
8988oveq2d 6542 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 + 1) = (𝐷 + ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2)))))
9015recnd 9924 . . . . . . . . 9 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 𝐵 ∈ ℂ)
9190sqcld 12825 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
9236, 91mulcld 9916 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · (𝐵↑2)) ∈ ℂ)
9336, 43, 92addsub12d 10266 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 + ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2)))) = ((𝐴↑2) + (𝐷 − (𝐷 · (𝐵↑2)))))
9419recnd 9924 . . . . . . . . 9 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 1 ∈ ℂ)
9536, 94, 91subdid 10337 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · (1 − (𝐵↑2))) = ((𝐷 · 1) − (𝐷 · (𝐵↑2))))
9636mulid1d 9913 . . . . . . . . 9 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · 1) = 𝐷)
9796oveq1d 6541 . . . . . . . 8 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐷 · 1) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = (𝐷 − (𝐷 · (𝐵↑2))))
9895, 97eqtr2d 2644 . . . . . . 7 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 − (𝐷 · (𝐵↑2))) = (𝐷 · (1 − (𝐵↑2))))
9998oveq2d 6542 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) + (𝐷 − (𝐷 · (𝐵↑2)))) = ((𝐴↑2) + (𝐷 · (1 − (𝐵↑2)))))
10093, 99eqtrd 2643 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 + ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2)))) = ((𝐴↑2) + (𝐷 · (1 − (𝐵↑2)))))
10186, 89, 1003eqtrd 2647 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1))↑2) = ((𝐴↑2) + (𝐷 · (1 − (𝐵↑2)))))
10236mul01d 10086 . . . . . 6 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐷 · 0) = 0)
103102oveq2d 6542 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) + (𝐷 · 0)) = ((𝐴↑2) + 0))
10443addid1d 10087 . . . . 5 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((𝐴↑2) + 0) = (𝐴↑2))
105103, 104eqtr2d 2644 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (𝐴↑2) = ((𝐴↑2) + (𝐷 · 0)))
10684, 101, 1053brtr4d 4609 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1))↑2) ≤ (𝐴↑2))
1076rpge0d 11710 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → 0 ≤ (√‘(𝐷 + 1)))
1087, 12, 107, 50le2sqd 12863 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1)) ≤ 𝐴 ↔ ((√‘(𝐷 + 1))↑2) ≤ (𝐴↑2)))
109106, 108mpbird 245 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘(𝐷 + 1)) ≤ 𝐴)
11059mulid1d 9913 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘𝐷) · 1) = (√‘𝐷))
11119, 15, 8lemul2d 11750 . . . 4 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (1 ≤ 𝐵 ↔ ((√‘𝐷) · 1) ≤ ((√‘𝐷) · 𝐵)))
11273, 111mpbid 220 . . 3 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘𝐷) · 1) ≤ ((√‘𝐷) · 𝐵))
113110, 112eqbrtrrd 4601 . 2 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → (√‘𝐷) ≤ ((√‘𝐷) · 𝐵))
1147, 9, 12, 16, 109, 113le2addd 10497 1 (((𝐷 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0)) ∧ (1 < (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)) ∧ ((𝐴↑2) − (𝐷 · (𝐵↑2))) = 1)) → ((√‘(𝐷 + 1)) + (√‘𝐷)) ≤ (𝐴 + ((√‘𝐷) · 𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wo 381  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976   class class class wbr 4577  cfv 5789  (class class class)co 6526  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117  cn 10869  2c2 10919  0cn0 11141  +crp 11666  cexp 12679  csqrt 13769
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-sep 4703  ax-nul 4711  ax-pow 4763  ax-pr 4827  ax-un 6824  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4938  df-id 4942  df-po 4948  df-so 4949  df-fr 4986  df-we 4988  df-xp 5033  df-rel 5034  df-cnv 5035  df-co 5036  df-dm 5037  df-rn 5038  df-res 5039  df-ima 5040  df-pred 5582  df-ord 5628  df-on 5629  df-lim 5630  df-suc 5631  df-iota 5753  df-fun 5791  df-fn 5792  df-f 5793  df-f1 5794  df-fo 5795  df-f1o 5796  df-fv 5797  df-riota 6488  df-ov 6529  df-oprab 6530  df-mpt2 6531  df-om 6935  df-2nd 7037  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-er 7606  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-sup 8208  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10536  df-nn 10870  df-2 10928  df-3 10929  df-n0 11142  df-z 11213  df-uz 11522  df-rp 11667  df-seq 12621  df-exp 12680  df-cj 13635  df-re 13636  df-im 13637  df-sqrt 13771  df-abs 13772
This theorem is referenced by:  pell1qrgap  36239
  Copyright terms: Public domain W3C validator