Proof of Theorem itsclc0b
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | rprege0 13051 | . . . . . . 7
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ (𝑅 ∈ ℝ
∧ 0 ≤ 𝑅)) | 
| 2 |  | elrege0 13495 | . . . . . . 7
⊢ (𝑅 ∈ (0[,)+∞) ↔
(𝑅 ∈ ℝ ∧ 0
≤ 𝑅)) | 
| 3 | 1, 2 | sylibr 234 | . . . . . 6
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ 𝑅 ∈
(0[,)+∞)) | 
| 4 | 3 | adantr 480 | . . . . 5
⊢ ((𝑅 ∈ ℝ+
∧ 0 ≤ 𝐷) →
𝑅 ∈
(0[,)+∞)) | 
| 5 | 4 | 3ad2ant3 1135 | . . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → 𝑅 ∈
(0[,)+∞)) | 
| 6 |  | itsclc0.i | . . . . . 6
⊢ 𝐼 = {1, 2} | 
| 7 |  | itsclc0.e | . . . . . 6
⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼) | 
| 8 |  | itsclc0.p | . . . . . 6
⊢ 𝑃 = (ℝ ↑m
𝐼) | 
| 9 |  | itsclc0.s | . . . . . 6
⊢ 𝑆 = (Sphere‘𝐸) | 
| 10 |  | itsclc0.0 | . . . . . 6
⊢  0 = (𝐼 × {0}) | 
| 11 |  | eqid 2736 | . . . . . 6
⊢ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} | 
| 12 | 6, 7, 8, 9, 10, 11 | 2sphere0 48676 | . . . . 5
⊢ (𝑅 ∈ (0[,)+∞) → (
0 𝑆𝑅) = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)}) | 
| 13 | 12 | eleq2d 2826 | . . . 4
⊢ (𝑅 ∈ (0[,)+∞) →
(𝑋 ∈ ( 0 𝑆𝑅) ↔ 𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)})) | 
| 14 | 5, 13 | syl 17 | . . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → (𝑋 ∈ ( 0 𝑆𝑅) ↔ 𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)})) | 
| 15 |  | fveq1 6904 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) | 
| 16 | 15 | oveq2d 7448 | . . . . . . 7
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (𝐴 · (𝑝‘1)) = (𝐴 · (𝑋‘1))) | 
| 17 |  | fveq1 6904 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (𝑝‘2) = (𝑋‘2)) | 
| 18 | 17 | oveq2d 7448 | . . . . . . 7
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (𝐵 · (𝑝‘2)) = (𝐵 · (𝑋‘2))) | 
| 19 | 16, 18 | oveq12d 7450 | . . . . . 6
⊢ (𝑝 = 𝑋 → ((𝐴 · (𝑝‘1)) + (𝐵 · (𝑝‘2))) = ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2)))) | 
| 20 | 19 | eqeq1d 2738 | . . . . 5
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (((𝐴 · (𝑝‘1)) + (𝐵 · (𝑝‘2))) = 𝐶 ↔ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) | 
| 21 |  | itsclc0.l | . . . . 5
⊢ 𝐿 = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ((𝐴 · (𝑝‘1)) + (𝐵 · (𝑝‘2))) = 𝐶} | 
| 22 | 20, 21 | elrab2 3694 | . . . 4
⊢ (𝑋 ∈ 𝐿 ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) | 
| 23 | 22 | a1i 11 | . . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → (𝑋 ∈ 𝐿 ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶))) | 
| 24 | 14, 23 | anbi12d 632 | . 2
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → ((𝑋 ∈ ( 0 𝑆𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝐿) ↔ (𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)))) | 
| 25 | 15 | oveq1d 7447 | . . . . . . 7
⊢ (𝑝 = 𝑋 → ((𝑝‘1)↑2) = ((𝑋‘1)↑2)) | 
| 26 | 17 | oveq1d 7447 | . . . . . . 7
⊢ (𝑝 = 𝑋 → ((𝑝‘2)↑2) = ((𝑋‘2)↑2)) | 
| 27 | 25, 26 | oveq12d 7450 | . . . . . 6
⊢ (𝑝 = 𝑋 → (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) | 
| 28 | 27 | eqeq1d 2738 | . . . . 5
⊢ (𝑝 = 𝑋 → ((((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2) ↔ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2))) | 
| 29 | 28 | elrab 3691 | . . . 4
⊢ (𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2))) | 
| 30 | 29 | anbi1i 624 | . . 3
⊢ ((𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) ↔ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2)) ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶))) | 
| 31 |  | anandi 676 | . . . 4
⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2) ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) ↔ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2)) ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶))) | 
| 32 |  | simpl1 1191 | . . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ)) | 
| 33 |  | simpl2 1192 | . . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0)) | 
| 34 |  | simpl3l 1228 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → 𝑅 ∈
ℝ+) | 
| 35 |  | simpl3r 1229 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → 0 ≤ 𝐷) | 
| 36 | 6, 8 | rrx2pxel 48637 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘1) ∈ ℝ) | 
| 37 | 6, 8 | rrx2pyel 48638 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘2) ∈ ℝ) | 
| 38 | 36, 37 | jca 511 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈
ℝ)) | 
| 39 | 38 | adantl 481 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈
ℝ)) | 
| 40 | 34, 35, 39 | jca31 514 | . . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → ((𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷) ∧ ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧
(𝑋‘2) ∈
ℝ))) | 
| 41 |  | itsclc0.q | . . . . . . 7
⊢ 𝑄 = ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) | 
| 42 |  | itsclc0.d | . . . . . . 7
⊢ 𝐷 = (((𝑅↑2) · 𝑄) − (𝐶↑2)) | 
| 43 | 41, 42 | itsclc0xyqsolb 48696 | . . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ((𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷) ∧ ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧
(𝑋‘2) ∈
ℝ))) → (((((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2) ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶) ↔ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄))))) | 
| 44 | 32, 33, 40, 43 | syl21anc 837 | . . . . 5
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ 𝑃) → (((((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2) ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶) ↔ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄))))) | 
| 45 | 44 | pm5.32da 579 | . . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2) ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)))))) | 
| 46 | 31, 45 | bitr3id 285 | . . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) = (𝑅↑2)) ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)))))) | 
| 47 | 30, 46 | bitrid 283 | . 2
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → ((𝑋 ∈ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (((𝑝‘1)↑2) + ((𝑝‘2)↑2)) = (𝑅↑2)} ∧ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ ((𝐴 · (𝑋‘1)) + (𝐵 · (𝑋‘2))) = 𝐶)) ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)))))) | 
| 48 | 24, 47 | bitrd 279 | 1
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∨ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ 0 ≤
𝐷)) → ((𝑋 ∈ ( 0 𝑆𝑅) ∧ 𝑋 ∈ 𝐿) ↔ (𝑋 ∈ 𝑃 ∧ (((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) + (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) − (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)) ∨ ((𝑋‘1) = (((𝐴 · 𝐶) − (𝐵 · (√‘𝐷))) / 𝑄) ∧ (𝑋‘2) = (((𝐵 · 𝐶) + (𝐴 · (√‘𝐷))) / 𝑄)))))) |