Proof of Theorem 3cubeslem4
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | 3re 12347 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ 3 ∈
ℝ | 
| 2 | 1 | a1i 11 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (⊤
→ 3 ∈ ℝ) | 
| 3 |  | 3nn0 12546 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ 3 ∈
ℕ0 | 
| 4 | 3 | a1i 11 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (⊤
→ 3 ∈ ℕ0) | 
| 5 | 2, 4 | reexpcld 14204 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (⊤
→ (3↑3) ∈ ℝ) | 
| 6 | 5 | mptru 1546 | . . . . . . . . . 10
⊢
(3↑3) ∈ ℝ | 
| 7 | 6 | a1i 11 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (3↑3) ∈
ℝ) | 
| 8 |  | 3cubeslem1.a | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℚ) | 
| 9 |  | qre 12996 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈
ℝ) | 
| 10 | 3 | a1i 11 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 3 ∈
ℕ0) | 
| 11 | 9, 10 | reexpcld 14204 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝐴 ∈ ℚ → (𝐴↑3) ∈
ℝ) | 
| 12 | 8, 11 | syl 17 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝐴↑3) ∈ ℝ) | 
| 13 | 7, 12 | remulcld 11292 | . . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((3↑3) ·
(𝐴↑3)) ∈
ℝ) | 
| 14 |  | 1red 11263 | . . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 1 ∈
ℝ) | 
| 15 | 13, 14 | resubcld 11692 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1)
∈ ℝ) | 
| 16 | 15 | recnd 11290 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → (((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1)
∈ ℂ) | 
| 17 | 3 | a1i 11 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → 3 ∈
ℕ0) | 
| 18 | 16, 17 | expcld 14187 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → ((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) ∈ ℂ) | 
| 19 | 13 | renegcld 11691 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → -((3↑3) ·
(𝐴↑3)) ∈
ℝ) | 
| 20 | 19 | recnd 11290 | . . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → -((3↑3) ·
(𝐴↑3)) ∈
ℂ) | 
| 21 | 1 | a1i 11 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 3 ∈
ℝ) | 
| 22 | 21 | recnd 11290 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 3 ∈
ℂ) | 
| 23 | 22 | sqcld 14185 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (3↑2) ∈
ℂ) | 
| 24 |  | qcn 13006 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈
ℂ) | 
| 25 | 8, 24 | syl 17 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ) | 
| 26 | 23, 25 | mulcld 11282 | . . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((3↑2) · 𝐴) ∈
ℂ) | 
| 27 | 20, 26 | addcld 11281 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (-((3↑3) ·
(𝐴↑3)) + ((3↑2)
· 𝐴)) ∈
ℂ) | 
| 28 |  | 1cnd 11257 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 1 ∈
ℂ) | 
| 29 | 27, 28 | addcld 11281 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((-((3↑3) ·
(𝐴↑3)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 1) ∈
ℂ) | 
| 30 | 29, 17 | expcld 14187 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → (((-((3↑3) ·
(𝐴↑3)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 1)↑3)
∈ ℂ) | 
| 31 | 7 | recnd 11290 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (3↑3) ∈
ℂ) | 
| 32 | 25 | sqcld 14185 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝐴↑2) ∈ ℂ) | 
| 33 | 31, 32 | mulcld 11282 | . . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((3↑3) ·
(𝐴↑2)) ∈
ℂ) | 
| 34 | 33, 26 | addcld 11281 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) ∈
ℂ) | 
| 35 | 34, 22 | addcld 11281 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3) ∈
ℂ) | 
| 36 | 35, 17 | expcld 14187 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → (((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3)↑3)
∈ ℂ) | 
| 37 | 8 | 3cubeslem2 42701 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ¬ ((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3) = 0) | 
| 38 | 37 | neqned 2946 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3) ≠
0) | 
| 39 |  | 3z 12652 | . . . . . . 7
⊢ 3 ∈
ℤ | 
| 40 | 39 | a1i 11 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → 3 ∈
ℤ) | 
| 41 | 35, 38, 40 | expne0d 14193 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → (((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3)↑3)
≠ 0) | 
| 42 | 18, 30, 36, 41 | divdird 12082 | . . . 4
⊢ (𝜑 → ((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) + (((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) =
((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 43 | 42 | oveq1d 7447 | . . 3
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) + (((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) = (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) + (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 44 | 18, 30 | addcld 11281 | . . . 4
⊢ (𝜑 → (((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) + (((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) ∈
ℂ) | 
| 45 | 34, 17 | expcld 14187 | . . . 4
⊢ (𝜑 → ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴))↑3) ∈
ℂ) | 
| 46 | 44, 45, 36, 41 | divdird 12082 | . . 3
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) + (((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) + ((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴))↑3)) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) + 3)↑3)) =
(((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) +
(((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 47 | 16, 35, 38, 17 | expdivd 14201 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → (((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) =
(((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) | 
| 48 | 47 | oveq1d 7447 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → ((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= ((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) +
3))↑3))) | 
| 49 | 48 | oveq1d 7447 | . . . 4
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) +
3))↑3))) | 
| 50 | 29, 35, 38, 17 | expdivd 14201 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((((-((3↑3) ·
(𝐴↑3)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) =
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) | 
| 51 | 50 | oveq2d 7448 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → ((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= ((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 52 | 51 | oveq1d 7447 | . . . 4
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) + (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) +
3))↑3))) | 
| 53 | 34, 35, 38, 17 | expdivd 14201 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → (((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) =
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) | 
| 54 | 53 | oveq2d 7448 | . . . 4
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) −
1)↑3) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) + (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) + (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 55 | 49, 52, 54 | 3eqtrd 2780 | . . 3
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3))) + (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴))↑3) / (((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴)) +
3)↑3)))) | 
| 56 | 43, 46, 55 | 3eqtr4rd 2787 | . 2
⊢ (𝜑 → (((((((3↑3) ·
(𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
= (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) +
(((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) + ((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴))↑3)) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) +
3)↑3))) | 
| 57 | 8 | 3cubeslem3 42704 | . . 3
⊢ (𝜑 → (𝐴 · (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) + 3)↑3)) =
((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) +
(((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) + ((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴))↑3))) | 
| 58 | 57 | oveq1d 7447 | . 2
⊢ (𝜑 → ((𝐴 · (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) + 3)↑3)) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) =
(((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1)↑3) +
(((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1)↑3)) + ((((3↑3)
· (𝐴↑2)) +
((3↑2) · 𝐴))↑3)) / (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) +
3)↑3))) | 
| 59 | 25, 36, 41 | divcan4d 12050 | . 2
⊢ (𝜑 → ((𝐴 · (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) ·
𝐴)) + 3)↑3)) /
(((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3)↑3)) = 𝐴) | 
| 60 | 56, 58, 59 | 3eqtr2rd 2783 | 1
⊢ (𝜑 → 𝐴 = (((((((3↑3) · (𝐴↑3)) − 1) /
((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 3))↑3) +
((((-((3↑3) · (𝐴↑3)) + ((3↑2) · 𝐴)) + 1) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) + 3))↑3))
+ (((((3↑3) · (𝐴↑2)) + ((3↑2) · 𝐴)) / ((((3↑3) ·
(𝐴↑2)) + ((3↑2)
· 𝐴)) +
3))↑3))) |