Theorem constrrtlc1 33723

Description: In the construction of constructible numbers, line-circle intersections are roots of a quadratic equation, non-degenerate case. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Jul-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
constrrtlc.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℂ)
constrrtlc.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)
constrrtlc.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑆)
constrrtlc.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑆)
constrrtlc.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑆)
constrrtlc.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑆)
constrrtlc.t	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
constrrtlc.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))))
constrrtlc.2	⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑋 − 𝐶)) = (abs‘(𝐸 − 𝐹)))
constrrtlc.q	⊢ 𝑄 = (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴))
constrrtlc.m	⊢ 𝑀 = (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄)
constrrtlc.n	⊢ 𝑁 = (-((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) / 𝑄)
constrrtlc1.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
constrrtlc1	⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) + ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁)) = 0 ∧ 𝑄 ≠ 0))

Proof of Theorem constrrtlc1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		constrrtlc.s	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℂ)
2		constrrtlc.a	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)
3	1, 2	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
4	3	cjcld 15245	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
5		constrrtlc.q	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝑄 = (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴))
6		constrrtlc.b	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑆)
7	1, 6	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
8	7	cjcld 15245	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝐵) ∈ ℂ)
9	8, 4	subcld 11647	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) ∈ ℂ)
10	7, 3	subcld 11647	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ∈ ℂ)
11		constrrtlc1.1	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵)
12	11	necomd 3002	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ 𝐴)
13	7, 3, 12	subne0d 11656	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐴) ≠ 0)
14	9, 10, 13	divcld 12070	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴)) ∈ ℂ)
15	5, 14	eqeltrid 2848	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ ℂ)
16	3, 15	mulcld 11310	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝑄) ∈ ℂ)
17	4, 16	subcld 11647	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) ∈ ℂ)
18		constrrtlc.c	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑆)
19	1, 18	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
20	19	cjcld 15245	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝐶) ∈ ℂ)
21	17, 20	subcld 11647	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) ∈ ℂ)
22	19, 15	mulcld 11310	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 𝑄) ∈ ℂ)
23	21, 22	subcld 11647	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) ∈ ℂ)
24	7, 3	cjsubd 32755	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝐵 − 𝐴)) = ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)))
25	10, 13	cjne0d 15252	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝐵 − 𝐴)) ≠ 0)
26	24, 25	eqnetrrd 3015	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) ≠ 0)
27	9, 10, 26, 13	divne0d 12086	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴)) ≠ 0)
28	5	neeq1i 3011	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑄 ≠ 0 ↔ (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴)) ≠ 0)
29	27, 28	sylibr 234	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ≠ 0)
30	23, 15, 29	divcld 12070	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄) ∈ ℂ)
31		constrrtlc.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))))
32		constrrtlc.t	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
33	32	recnd 11318	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ)
34	33, 10	mulcld 11310	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)) ∈ ℂ)
35	3, 34	addcld 11309	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) ∈ ℂ)
36	31, 35	eqeltrd 2844	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
37	30, 36	mulcomd 11311	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄) · 𝑋) = (𝑋 · (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄)))
38		constrrtlc.m	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑀 = (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄)
39	38	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑀 = (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄))
40	39	oveq1d 7463	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑋) = ((((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄) · 𝑋))
41	36, 23, 15, 29	divassd 12105	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) / 𝑄) = (𝑋 · (((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)) / 𝑄)))
42	37, 40, 41	3eqtr4d 2790	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑋) = ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) / 𝑄))
43		constrrtlc.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = (-((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) / 𝑄)
44	43	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (-((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) / 𝑄))
45	42, 44	oveq12d 7466	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁) = (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) / 𝑄) + (-((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) / 𝑄)))
46	36, 23	mulcld 11310	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) ∈ ℂ)
47	19, 21	mulcld 11310	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) ∈ ℂ)
48	36	sqvald 14193	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝑋↑2) = (𝑋 · 𝑋))
49	48	oveq1d 7463	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑋↑2) · 𝑄) = ((𝑋 · 𝑋) · 𝑄))
50	36, 36, 15	mulassd 11313	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 · 𝑋) · 𝑄) = (𝑋 · (𝑋 · 𝑄)))
51	49, 50	eqtrd 2780	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑋↑2) · 𝑄) = (𝑋 · (𝑋 · 𝑄)))
52	36, 15	mulcld 11310	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · 𝑄) ∈ ℂ)
53	36, 52	mulcld 11310	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) ∈ ℂ)
54	51, 53	eqeltrd 2844	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝑋↑2) · 𝑄) ∈ ℂ)
55	54, 46, 47	addsubd 11668	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((((𝑋↑2) · 𝑄) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))))
56	51	oveq1d 7463	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) · 𝑄) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))))
57	36, 21, 22	subdid 11746	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) = ((𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) − (𝑋 · (𝐶 · 𝑄))))
58	56, 57	oveq12d 7466	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) = (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) + ((𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) − (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))))
59	36, 21	mulcld 11310	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) ∈ ℂ)
60	36, 22	mulcld 11310	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)) ∈ ℂ)
61	53, 59, 47, 60	addsub4d 11694	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))) = (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) + ((𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) − (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))))
62	36, 19, 52, 21	submuladdd 32753	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) · ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐶 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))))))
63		constrrtlc.2	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑋 − 𝐶)) = (abs‘(𝐸 − 𝐹)))
64	63	oveq1d 7463	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝑋 − 𝐶))↑2) = ((abs‘(𝐸 − 𝐹))↑2))
65	36, 19	subcld 11647	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝑋 − 𝐶) ∈ ℂ)
66	65	absvalsqd 15491	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝑋 − 𝐶))↑2) = ((𝑋 − 𝐶) · (∗‘(𝑋 − 𝐶))))
67		constrrtlc.e	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑆)
68	1, 67	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
69		constrrtlc.f	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑆)
70	1, 69	sseldd 4009	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℂ)
71	68, 70	subcld 11647	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐸 − 𝐹) ∈ ℂ)
72	71	absvalsqd 15491	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐸 − 𝐹))↑2) = ((𝐸 − 𝐹) · (∗‘(𝐸 − 𝐹))))
73	64, 66, 72	3eqtr3d 2788	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) · (∗‘(𝑋 − 𝐶))) = ((𝐸 − 𝐹) · (∗‘(𝐸 − 𝐹))))
74	31	fvoveq1d 7470	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑋 − 𝐶)) = (∗‘((𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) − 𝐶)))
75	35, 19	cjsubd 32755	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (∗‘((𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) − 𝐶)) = ((∗‘(𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))) − (∗‘𝐶)))
76	3, 34	cjaddd 15269	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))) = ((∗‘𝐴) + (∗‘(𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))))
77	33, 10	cjmuld 15270	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) = ((∗‘𝑇) · (∗‘(𝐵 − 𝐴))))
78	32	cjred 15275	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝑇) = 𝑇)
79	3, 34, 31	mvrladdd 11703	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝜑 → (𝑋 − 𝐴) = (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))
80	79, 34	eqeltrd 2844	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝜑 → (𝑋 − 𝐴) ∈ ℂ)
81	80, 33, 10, 13	divmul3d 12104	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)) = 𝑇 ↔ (𝑋 − 𝐴) = (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))))
82	79, 81	mpbird 257	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)) = 𝑇)
83	78, 82	eqtr4d 2783	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝑇) = ((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)))
84	83, 24	oveq12d 7466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝑇) · (∗‘(𝐵 − 𝐴))) = (((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)) · ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴))))
85	80, 10, 9, 13	div32d 12093	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)) · ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴))) = ((𝑋 − 𝐴) · (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴))))
86	5	oveq2i 7459	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑋 − 𝐴) · 𝑄) = ((𝑋 − 𝐴) · (((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴)) / (𝐵 − 𝐴)))
87	85, 86	eqtr4di 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 − 𝐴) / (𝐵 − 𝐴)) · ((∗‘𝐵) − (∗‘𝐴))) = ((𝑋 − 𝐴) · 𝑄))
88	36, 3, 15	subdird 11747	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐴) · 𝑄) = ((𝑋 · 𝑄) − (𝐴 · 𝑄)))
89	84, 87, 88	3eqtrd 2784	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝑇) · (∗‘(𝐵 − 𝐴))) = ((𝑋 · 𝑄) − (𝐴 · 𝑄)))
90	77, 89	eqtrd 2780	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) = ((𝑋 · 𝑄) − (𝐴 · 𝑄)))
91	90	oveq2d 7464	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝐴) + (∗‘(𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))) = ((∗‘𝐴) + ((𝑋 · 𝑄) − (𝐴 · 𝑄))))
92	4, 52, 16	addsub12d 11670	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝐴) + ((𝑋 · 𝑄) − (𝐴 · 𝑄))) = ((𝑋 · 𝑄) + ((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄))))
93	76, 91, 92	3eqtrd 2784	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))) = ((𝑋 · 𝑄) + ((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄))))
94	93	oveq1d 7463	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → ((∗‘(𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴)))) − (∗‘𝐶)) = (((𝑋 · 𝑄) + ((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄))) − (∗‘𝐶)))
95	52, 17, 20	addsubassd 11667	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 · 𝑄) + ((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄))) − (∗‘𝐶)) = ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))))
96	75, 94, 95	3eqtrd 2784	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (∗‘((𝐴 + (𝑇 · (𝐵 − 𝐴))) − 𝐶)) = ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))))
97	74, 96	eqtrd 2780	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑋 − 𝐶)) = ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))))
98	97	oveq2d 7464	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) · (∗‘(𝑋 − 𝐶))) = ((𝑋 − 𝐶) · ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))))
99	68, 70	cjsubd 32755	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝐸 − 𝐹)) = ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))
100	99	oveq2d 7464	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − 𝐹) · (∗‘(𝐸 − 𝐹))) = ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))
101	73, 98, 100	3eqtr3d 2788	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 − 𝐶) · ((𝑋 · 𝑄) + (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))
102	19, 36, 15	mul12d 11499	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (𝑋 · 𝑄)) = (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))
103	102	oveq1d 7463	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((𝑋 · (𝐶 · 𝑄)) + (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))))
104	60, 47, 103	comraddd 11504	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + (𝑋 · (𝐶 · 𝑄))))
105	104	oveq2d 7464	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐶 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))))) = (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))))
106	62, 101, 105	3eqtr3rd 2789	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 · (𝑋 · 𝑄)) + (𝑋 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + (𝑋 · (𝐶 · 𝑄)))) = ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))
107	58, 61, 106	3eqtr2d 2786	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) = ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))
108	55, 107	eqtrd 2780	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) = ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))
109	54, 46	addcld 11309	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) ∈ ℂ)
110	109, 47	subcld 11647	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) ∈ ℂ)
111	108, 110	eqeltrrd 2845	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))) ∈ ℂ)
112	47, 111	addcld 11309	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) ∈ ℂ)
113	112	negcld 11634	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) ∈ ℂ)
114	46, 113, 15, 29	divdird 12108	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) / 𝑄) = (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) / 𝑄) + (-((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) / 𝑄)))
115	45, 114	eqtr4d 2783	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁) = (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) / 𝑄))
116	115	oveq2d 7464	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋↑2) + ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁)) = ((𝑋↑2) + (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) / 𝑄)))
117	36	sqcld 14194	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋↑2) ∈ ℂ)
118	46, 113	addcld 11309	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) ∈ ℂ)
119	117, 15, 118, 29	muldivdid 32754	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) / 𝑄) = ((𝑋↑2) + (((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) / 𝑄)))
120	54, 46, 113	addassd 11312	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) = (((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))))
121	109, 112	negsubd 11653	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) = ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))))
122	109, 47, 111	subsub4d 11678	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) = ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − ((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))))
123	110, 108	subeq0bd 11716	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) − (𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)))) − ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))) = 0)
124	121, 122, 123	3eqtr2d 2786	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + (𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄)))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹))))) = 0)
125	120, 124	eqtr3d 2782	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) = 0)
126	54, 118	addcld 11309	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) ∈ ℂ)
127	126, 15, 29	diveq0ad 12080	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) / 𝑄) = 0 ↔ (((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) = 0))
128	125, 127	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((𝑋↑2) · 𝑄) + ((𝑋 · ((((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶)) − (𝐶 · 𝑄))) + -((𝐶 · (((∗‘𝐴) − (𝐴 · 𝑄)) − (∗‘𝐶))) + ((𝐸 − 𝐹) · ((∗‘𝐸) − (∗‘𝐹)))))) / 𝑄) = 0)
129	116, 119, 128	3eqtr2d 2786	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋↑2) + ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁)) = 0)
130	129, 29	jca 511	1 ⊢ (𝜑 → (((𝑋↑2) + ((𝑀 · 𝑋) + 𝑁)) = 0 ∧ 𝑄 ≠ 0))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946   ⊆ wss 3976  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  ℂcc 11182  ℝcr 11183  0cc0 11184   + caddc 11187   · cmul 11189   − cmin 11520  -cneg 11521   / cdiv 11947  2c2 12348  ↑cexp 14112  ∗ccj 15145  abscabs 15283

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285

This theorem is referenced by:  constrfin  33736  constrelextdg2  33737