Users' Mathboxes Mathbox for Luke Murphy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  25or6to4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 25or6to4 42858
Description: Question 67 of 68 from a lecture Prof. Loof Lirpa held last Saturday in Lincoln Park. When asked why the smaller root wasn't reduced to 3/2, Lirpa responded "It really doesn't matter anyhow." (Contributed by Luke Murphy, 10-Jul-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
25or6to4.a (𝜑𝐴 = 1)
25or6to4.b (𝜑𝐵 = -(53 / 2))
25or6to4.c (𝜑𝐶 = (75 / 2))
25or6to4.x (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
25or6to4 (𝜑 → (((𝐴 · (𝑋↑2)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)) = 0 ↔ (𝑋 = 25 ∨ 𝑋 = (6 / 4))))

Proof of Theorem 25or6to4
StepHypRef Expression
1 25or6to4.a . . 3 (𝜑𝐴 = 1)
2 ax-1cn 11154 . . 3 1 ∈ ℂ
31, 2eqeltrdi 2877 . 2 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
4 ax-1ne0 11165 . . . 4 1 ≠ 0
54a1i 11 . . 3 (𝜑 → 1 ≠ 0)
61, 5eqnetrd 3031 . 2 (𝜑𝐴 ≠ 0)
7 25or6to4.b . . 3 (𝜑𝐵 = -(53 / 2))
8 df-dec 12708 . . . . . 6 53 = (((9 + 1) · 5) + 3)
9 9cn 12337 . . . . . . . . 9 9 ∈ ℂ
109, 2addcli 11211 . . . . . . . 8 (9 + 1) ∈ ℂ
11 5cn 12325 . . . . . . . 8 5 ∈ ℂ
1210, 11mulcli 11212 . . . . . . 7 ((9 + 1) · 5) ∈ ℂ
13 3cn 12318 . . . . . . 7 3 ∈ ℂ
1412, 13addcli 11211 . . . . . 6 (((9 + 1) · 5) + 3) ∈ ℂ
158, 14eqeltri 2865 . . . . 5 53 ∈ ℂ
16 2cn 12312 . . . . 5 2 ∈ ℂ
17 2ne0 12343 . . . . 5 2 ≠ 0
1815, 16, 17divcli 11953 . . . 4 (53 / 2) ∈ ℂ
1918negcli 11522 . . 3 -(53 / 2) ∈ ℂ
207, 19eqeltrdi 2877 . 2 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
21 25or6to4.c . . 3 (𝜑𝐶 = (75 / 2))
22 df-dec 12708 . . . . 5 75 = (((9 + 1) · 7) + 5)
239, 2addcli 11211 . . . . . . 7 (9 + 1) ∈ ℂ
24 7cn 12331 . . . . . . 7 7 ∈ ℂ
2523, 24mulcli 11212 . . . . . 6 ((9 + 1) · 7) ∈ ℂ
2625, 11addcli 11211 . . . . 5 (((9 + 1) · 7) + 5) ∈ ℂ
2722, 26eqeltri 2865 . . . 4 75 ∈ ℂ
2827, 16, 17divcli 11953 . . 3 (75 / 2) ∈ ℂ
2921, 28eqeltrdi 2877 . 2 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
30 25or6to4.x . 2 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
31 df-dec 12708 . . . 4 25 = (((9 + 1) · 2) + 5)
329, 2addcli 11211 . . . . . 6 (9 + 1) ∈ ℂ
3332, 16mulcli 11212 . . . . 5 ((9 + 1) · 2) ∈ ℂ
3433, 11addcli 11211 . . . 4 (((9 + 1) · 2) + 5) ∈ ℂ
3531, 34eqeltri 2865 . . 3 25 ∈ ℂ
3635a1i 11 . 2 (𝜑25 ∈ ℂ)
37 6cn 12328 . . . 4 6 ∈ ℂ
38 4cn 12322 . . . 4 4 ∈ ℂ
39 4ne0 12348 . . . 4 4 ≠ 0
4037, 38, 39divcli 11953 . . 3 (6 / 4) ∈ ℂ
4140a1i 11 . 2 (𝜑 → (6 / 4) ∈ ℂ)
42 df-dec 12708 . . . . . . . . . . 11 25 = (((9 + 1) · 2) + 5)
439, 2addcli 11211 . . . . . . . . . . . . 13 (9 + 1) ∈ ℂ
4443, 16mulcli 11212 . . . . . . . . . . . 12 ((9 + 1) · 2) ∈ ℂ
4544, 11addcli 11211 . . . . . . . . . . 11 (((9 + 1) · 2) + 5) ∈ ℂ
4642, 45eqeltri 2865 . . . . . . . . . 10 25 ∈ ℂ
4746, 16, 17divcan4i 11958 . . . . . . . . 9 ((25 · 2) / 2) = 25
48 2nn0 12517 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℕ0
49 5nn0 12520 . . . . . . . . . . 11 5 ∈ ℕ0
50 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 25 = 25
51 0nn0 12515 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℕ0
52 1nn0 12516 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
53 2t2e4 12400 . . . . . . . . . . . . 13 (2 · 2) = 4
5453oveq1i 7418 . . . . . . . . . . . 12 ((2 · 2) + 1) = (4 + 1)
55 4p1e5 12382 . . . . . . . . . . . 12 (4 + 1) = 5
5654, 55eqtri 2792 . . . . . . . . . . 11 ((2 · 2) + 1) = 5
57 5t2e10 12812 . . . . . . . . . . 11 (5 · 2) = 10
5848, 48, 49, 50, 51, 52, 56, 57decmul1c 12777 . . . . . . . . . 10 (25 · 2) = 50
5958oveq1i 7418 . . . . . . . . 9 ((25 · 2) / 2) = (50 / 2)
6047, 59eqtr3i 2794 . . . . . . . 8 25 = (50 / 2)
61 6t2e12 12816 . . . . . . . . . 10 (6 · 2) = 12
62 4t3e12 12810 . . . . . . . . . . 11 (4 · 3) = 12
6338, 13, 62mulcomli 11214 . . . . . . . . . 10 (3 · 4) = 12
6461, 63eqtr4i 2795 . . . . . . . . 9 (6 · 2) = (3 · 4)
6537, 13pm3.2i 475 . . . . . . . . . . 11 (6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ)
6638, 39pm3.2i 475 . . . . . . . . . . . 12 (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)
67 2cnne0 12449 . . . . . . . . . . . 12 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
6866, 67pm3.2i 475 . . . . . . . . . . 11 ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))
6965, 68pm3.2i 475 . . . . . . . . . 10 ((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)))
70 divmuleq 11916 . . . . . . . . . 10 (((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))) → ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4)))
7169, 70ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4))
7264, 71mpbir 234 . . . . . . . 8 (6 / 4) = (3 / 2)
7360, 72oveq12i 7420 . . . . . . 7 (25 + (6 / 4)) = ((50 / 2) + (3 / 2))
74 dfdec10 12710 . . . . . . . . . 10 53 = ((10 · 5) + 3)
7549dec0u 12733 . . . . . . . . . . 11 (10 · 5) = 50
7675oveq1i 7418 . . . . . . . . . 10 ((10 · 5) + 3) = (50 + 3)
7774, 76eqtri 2792 . . . . . . . . 9 53 = (50 + 3)
7877oveq1i 7418 . . . . . . . 8 (53 / 2) = ((50 + 3) / 2)
79 df-dec 12708 . . . . . . . . . 10 50 = (((9 + 1) · 5) + 0)
809, 2addcli 11211 . . . . . . . . . . . 12 (9 + 1) ∈ ℂ
8180, 11mulcli 11212 . . . . . . . . . . 11 ((9 + 1) · 5) ∈ ℂ
82 0cn 11194 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℂ
8381, 82addcli 11211 . . . . . . . . . 10 (((9 + 1) · 5) + 0) ∈ ℂ
8479, 83eqeltri 2865 . . . . . . . . 9 50 ∈ ℂ
8584, 13, 16, 17divdiri 11968 . . . . . . . 8 ((50 + 3) / 2) = ((50 / 2) + (3 / 2))
8678, 85eqtri 2792 . . . . . . 7 (53 / 2) = ((50 / 2) + (3 / 2))
8773, 86eqtr4i 2795 . . . . . 6 (25 + (6 / 4)) = (53 / 2)
88 df-dec 12708 . . . . . . . 8 53 = (((9 + 1) · 5) + 3)
899, 2addcli 11211 . . . . . . . . . 10 (9 + 1) ∈ ℂ
9089, 11mulcli 11212 . . . . . . . . 9 ((9 + 1) · 5) ∈ ℂ
9190, 13addcli 11211 . . . . . . . 8 (((9 + 1) · 5) + 3) ∈ ℂ
9288, 91eqeltri 2865 . . . . . . 7 53 ∈ ℂ
9392, 16, 17divcli 11953 . . . . . 6 (53 / 2) ∈ ℂ
9487, 93eqeltri 2865 . . . . 5 (25 + (6 / 4)) ∈ ℂ
9594negnegi 11524 . . . 4 --(25 + (6 / 4)) = (25 + (6 / 4))
96 df-dec 12708 . . . . . . . . . . . 12 25 = (((9 + 1) · 2) + 5)
979, 2addcli 11211 . . . . . . . . . . . . . 14 (9 + 1) ∈ ℂ
9897, 16mulcli 11212 . . . . . . . . . . . . 13 ((9 + 1) · 2) ∈ ℂ
9998, 11addcli 11211 . . . . . . . . . . . 12 (((9 + 1) · 2) + 5) ∈ ℂ
10096, 99eqeltri 2865 . . . . . . . . . . 11 25 ∈ ℂ
101100, 16, 17divcan4i 11958 . . . . . . . . . 10 ((25 · 2) / 2) = 25
102 eqid 2769 . . . . . . . . . . . 12 25 = 25
10353oveq1i 7418 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 2) + 1) = (4 + 1)
104103, 55eqtri 2792 . . . . . . . . . . . 12 ((2 · 2) + 1) = 5
10548, 48, 49, 102, 51, 52, 104, 57decmul1c 12777 . . . . . . . . . . 11 (25 · 2) = 50
106105oveq1i 7418 . . . . . . . . . 10 ((25 · 2) / 2) = (50 / 2)
107101, 106eqtr3i 2794 . . . . . . . . 9 25 = (50 / 2)
10838, 13, 62mulcomli 11214 . . . . . . . . . . 11 (3 · 4) = 12
10961, 108eqtr4i 2795 . . . . . . . . . 10 (6 · 2) = (3 · 4)
11037, 13pm3.2i 475 . . . . . . . . . . . 12 (6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ)
11138, 39pm3.2i 475 . . . . . . . . . . . . 13 (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)
112111, 67pm3.2i 475 . . . . . . . . . . . 12 ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))
113110, 112pm3.2i 475 . . . . . . . . . . 11 ((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)))
114 divmuleq 11916 . . . . . . . . . . 11 (((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))) → ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4)))
115113, 114ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4))
116109, 115mpbir 234 . . . . . . . . 9 (6 / 4) = (3 / 2)
117107, 116oveq12i 7420 . . . . . . . 8 (25 + (6 / 4)) = ((50 / 2) + (3 / 2))
118 dfdec10 12710 . . . . . . . . . . 11 53 = ((10 · 5) + 3)
11949dec0u 12733 . . . . . . . . . . . 12 (10 · 5) = 50
120119oveq1i 7418 . . . . . . . . . . 11 ((10 · 5) + 3) = (50 + 3)
121118, 120eqtri 2792 . . . . . . . . . 10 53 = (50 + 3)
122121oveq1i 7418 . . . . . . . . 9 (53 / 2) = ((50 + 3) / 2)
123 df-dec 12708 . . . . . . . . . . 11 50 = (((9 + 1) · 5) + 0)
1249, 2addcli 11211 . . . . . . . . . . . . 13 (9 + 1) ∈ ℂ
125124, 11mulcli 11212 . . . . . . . . . . . 12 ((9 + 1) · 5) ∈ ℂ
126125, 82addcli 11211 . . . . . . . . . . 11 (((9 + 1) · 5) + 0) ∈ ℂ
127123, 126eqeltri 2865 . . . . . . . . . 10 50 ∈ ℂ
128127, 13, 16, 17divdiri 11968 . . . . . . . . 9 ((50 + 3) / 2) = ((50 / 2) + (3 / 2))
129122, 128eqtri 2792 . . . . . . . 8 (53 / 2) = ((50 / 2) + (3 / 2))
130117, 129eqtr4i 2795 . . . . . . 7 (25 + (6 / 4)) = (53 / 2)
131130negeqi 11446 . . . . . 6 -(25 + (6 / 4)) = -(53 / 2)
132 df-dec 12708 . . . . . . . . . 10 53 = (((9 + 1) · 5) + 3)
1339, 2addcli 11211 . . . . . . . . . . . 12 (9 + 1) ∈ ℂ
134133, 11mulcli 11212 . . . . . . . . . . 11 ((9 + 1) · 5) ∈ ℂ
135134, 13addcli 11211 . . . . . . . . . 10 (((9 + 1) · 5) + 3) ∈ ℂ
136132, 135eqeltri 2865 . . . . . . . . 9 53 ∈ ℂ
137136, 16, 17divcli 11953 . . . . . . . 8 (53 / 2) ∈ ℂ
138137negcli 11522 . . . . . . 7 -(53 / 2) ∈ ℂ
139138div1i 11939 . . . . . 6 (-(53 / 2) / 1) = -(53 / 2)
140131, 139eqtr4i 2795 . . . . 5 -(25 + (6 / 4)) = (-(53 / 2) / 1)
141140negeqi 11446 . . . 4 --(25 + (6 / 4)) = -(-(53 / 2) / 1)
14295, 141eqtr3i 2794 . . 3 (25 + (6 / 4)) = -(-(53 / 2) / 1)
1437, 1oveq12d 7426 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 / 𝐴) = (-(53 / 2) / 1))
144143negeqd 11447 . . 3 (𝜑 → -(𝐵 / 𝐴) = -(-(53 / 2) / 1))
145142, 144eqtr4id 2823 . 2 (𝜑 → (25 + (6 / 4)) = -(𝐵 / 𝐴))
146 df-dec 12708 . . . . . . 7 75 = (((9 + 1) · 7) + 5)
1479, 2addcli 11211 . . . . . . . . 9 (9 + 1) ∈ ℂ
148147, 24mulcli 11212 . . . . . . . 8 ((9 + 1) · 7) ∈ ℂ
149148, 11addcli 11211 . . . . . . 7 (((9 + 1) · 7) + 5) ∈ ℂ
150146, 149eqeltri 2865 . . . . . 6 75 ∈ ℂ
151150, 16, 17divcli 11953 . . . . 5 (75 / 2) ∈ ℂ
152151div1i 11939 . . . 4 ((75 / 2) / 1) = (75 / 2)
153 df-dec 12708 . . . . . . 7 25 = (((9 + 1) · 2) + 5)
1549, 2addcli 11211 . . . . . . . . 9 (9 + 1) ∈ ℂ
155154, 16mulcli 11212 . . . . . . . 8 ((9 + 1) · 2) ∈ ℂ
156155, 11addcli 11211 . . . . . . 7 (((9 + 1) · 2) + 5) ∈ ℂ
157153, 156eqeltri 2865 . . . . . 6 25 ∈ ℂ
158157, 13, 16, 17divassi 11967 . . . . 5 ((25 · 3) / 2) = (25 · (3 / 2))
159 3nn0 12518 . . . . . . 7 3 ∈ ℕ0
160 eqid 2769 . . . . . . 7 25 = 25
161 2t3e6 12403 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
162161oveq1i 7418 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + 1) = (6 + 1)
163 6p1e7 12384 . . . . . . . 8 (6 + 1) = 7
164162, 163eqtri 2792 . . . . . . 7 ((2 · 3) + 1) = 7
165 5t3e15 12813 . . . . . . 7 (5 · 3) = 15
166159, 48, 49, 160, 49, 52, 164, 165decmul1c 12777 . . . . . 6 (25 · 3) = 75
167166oveq1i 7418 . . . . 5 ((25 · 3) / 2) = (75 / 2)
168158, 167eqtr3i 2794 . . . 4 (25 · (3 / 2)) = (75 / 2)
16938, 13, 62mulcomli 11214 . . . . . . . 8 (3 · 4) = 12
17061, 169eqtr4i 2795 . . . . . . 7 (6 · 2) = (3 · 4)
17137, 13pm3.2i 475 . . . . . . . . 9 (6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ)
17238, 39pm3.2i 475 . . . . . . . . . 10 (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)
173172, 67pm3.2i 475 . . . . . . . . 9 ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))
174171, 173pm3.2i 475 . . . . . . . 8 ((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)))
175 divmuleq 11916 . . . . . . . 8 (((6 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ ((4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))) → ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4)))
176174, 175ax-mp 5 . . . . . . 7 ((6 / 4) = (3 / 2) ↔ (6 · 2) = (3 · 4))
177170, 176mpbir 234 . . . . . 6 (6 / 4) = (3 / 2)
178177oveq2i 7419 . . . . 5 (25 · (6 / 4)) = (25 · (3 / 2))
179178eqcomi 2778 . . . 4 (25 · (3 / 2)) = (25 · (6 / 4))
180152, 168, 1793eqtr2ri 2799 . . 3 (25 · (6 / 4)) = ((75 / 2) / 1)
18121, 1oveq12d 7426 . . 3 (𝜑 → (𝐶 / 𝐴) = ((75 / 2) / 1))
182180, 181eqtr4id 2823 . 2 (𝜑 → (25 · (6 / 4)) = (𝐶 / 𝐴))
1833, 6, 20, 29, 30, 36, 41, 145, 182quadfac 42857 1 (𝜑 → (((𝐴 · (𝑋↑2)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)) = 0 ↔ (𝑋 = 25 ∨ 𝑋 = (6 / 4))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400  wo 860   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  (class class class)co 7408  cc 11094  0cc0 11096  1c1 11097   + caddc 11099   · cmul 11101  -cneg 11438   / cdiv 11867  2c2 12291  3c3 12292  4c4 12293  5c5 12294  6c6 12295  7c7 12296  9c9 12298  cdc 12707  cexp 14093
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12501  df-z 12588  df-dec 12708  df-uz 12859  df-seq 14034  df-exp 14094
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator