Theorem elpell14qr 43604

Description: Membership in the set of positive Pell solutions. (Contributed by Stefan O'Rear, 17-Sep-2014.)

Assertion

Ref	Expression
elpell14qr	⊢ (𝐷 ∈ (ℕ ∖ ◻NN) → (𝐴 ∈ (Pell14QR‘𝐷) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1))))

Distinct variable groups:   𝑧,𝑤,𝐷   𝑧,𝐴,𝑤

Proof of Theorem elpell14qr

Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pell14qrval 43603	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (ℕ ∖ ◻NN) → (Pell14QR‘𝐷) = {𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)})
2	1	eleq2d 2848	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (ℕ ∖ ◻NN) → (𝐴 ∈ (Pell14QR‘𝐷) ↔ 𝐴 ∈ {𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)}))
3		eqeq1 2766	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ↔ 𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤))))
4	3	anbi1d 642	. . . 4 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ((𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1) ↔ (𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)))
5	4	2rexbidv 3229	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1) ↔ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)))
6	5	elrab 3649	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ {𝑎 ∈ ℝ ∣ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝑎 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)} ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1)))
7	2, 6	bitrdi 290	1 ⊢ (𝐷 ∈ (ℕ ∖ ◻NN) → (𝐴 ∈ (Pell14QR‘𝐷) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ ∃𝑧 ∈ ℕ0 ∃𝑤 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑧 + ((√‘𝐷) · 𝑤)) ∧ ((𝑧↑2) − (𝐷 · (𝑤↑2))) = 1))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∃wrex 3088  {crab 3415   ∖ cdif 3901  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  ℝcr 11105  1c1 11107   + caddc 11109   · cmul 11111   − cmin 11447  ℕcn 12239  2c2 12301  ℕ₀cn0 12510  ℤcz 12597  ↑cexp 14104  √csqrt 15291  ◻_NNcsquarenn 43591  Pell14QRcpell14qr 43594

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-pr 5403  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rab 3416  df-v 3456  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fv 6544  df-ov 7415  df-pell14qr 43598

This theorem is used by:  pell14qrss1234  43611  pell14qrgt0  43614  pell1234qrdich  43616  pell1qrss14  43623  pell14qrdich  43624  rmxycomplete  43672