Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  itscnhlinecirc02plem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem itscnhlinecirc02plem2 44698
Description: Lemma 2 for itscnhlinecirc02p 44700. (Contributed by AV, 10-Mar-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
itscnhlinecirc02plem2.d 𝐷 = (𝑋𝐴)
itscnhlinecirc02plem2.e 𝐸 = (𝐵𝑌)
itscnhlinecirc02plem2.c 𝐶 = ((𝐵 · 𝑋) − (𝐴 · 𝑌))
Assertion
Ref Expression
itscnhlinecirc02plem2 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 0 < ((-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))

Proof of Theorem itscnhlinecirc02plem2
StepHypRef Expression
1 simpl1l 1216 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝐴 ∈ ℝ)
2 simpl1r 1217 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝐵 ∈ ℝ)
3 simpl2l 1218 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝑋 ∈ ℝ)
4 simpl2r 1219 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝑌 ∈ ℝ)
5 itscnhlinecirc02plem2.d . . 3 𝐷 = (𝑋𝐴)
6 itscnhlinecirc02plem2.e . . 3 𝐸 = (𝐵𝑌)
7 eqid 2818 . . 3 ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴)) = ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))
8 simprl 767 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝑅 ∈ ℝ)
9 simprr 769 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))
10 simpl3 1185 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 𝐵𝑌)
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10itscnhlinecirc02plem1 44697 . 2 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 0 < ((-(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))
12 simplr 765 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ ℝ)
1312recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
14 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝑋 ∈ ℝ)
1514recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝑋 ∈ ℂ)
1613, 15mulcomd 10650 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐵 · 𝑋) = (𝑋 · 𝐵))
17 simpll 763 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℝ)
1817recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
19 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝑌 ∈ ℝ)
2019recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝑌 ∈ ℂ)
2118, 20mulcomd 10650 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐴 · 𝑌) = (𝑌 · 𝐴))
2216, 21oveq12d 7163 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝐵 · 𝑋) − (𝐴 · 𝑌)) = ((𝑋 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴)))
2315, 18, 13subdird 11085 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝑋𝐴) · 𝐵) = ((𝑋 · 𝐵) − (𝐴 · 𝐵)))
2413, 20, 18subdird 11085 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝐵𝑌) · 𝐴) = ((𝐵 · 𝐴) − (𝑌 · 𝐴)))
2523, 24oveq12d 7163 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (((𝑋𝐴) · 𝐵) + ((𝐵𝑌) · 𝐴)) = (((𝑋 · 𝐵) − (𝐴 · 𝐵)) + ((𝐵 · 𝐴) − (𝑌 · 𝐴))))
2613, 18mulcomd 10650 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐵 · 𝐴) = (𝐴 · 𝐵))
2726oveq1d 7160 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝐵 · 𝐴) − (𝑌 · 𝐴)) = ((𝐴 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴)))
2827oveq2d 7161 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (((𝑋 · 𝐵) − (𝐴 · 𝐵)) + ((𝐵 · 𝐴) − (𝑌 · 𝐴))) = (((𝑋 · 𝐵) − (𝐴 · 𝐵)) + ((𝐴 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴))))
2915, 13mulcld 10649 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝑋 · 𝐵) ∈ ℂ)
3018, 13mulcld 10649 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℂ)
3120, 18mulcld 10649 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝑌 · 𝐴) ∈ ℂ)
3229, 30, 31npncand 11009 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (((𝑋 · 𝐵) − (𝐴 · 𝐵)) + ((𝐴 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴))) = ((𝑋 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴)))
3325, 28, 323eqtrd 2857 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (((𝑋𝐴) · 𝐵) + ((𝐵𝑌) · 𝐴)) = ((𝑋 · 𝐵) − (𝑌 · 𝐴)))
3422, 33eqtr4d 2856 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝐵 · 𝑋) − (𝐴 · 𝑌)) = (((𝑋𝐴) · 𝐵) + ((𝐵𝑌) · 𝐴)))
35 itscnhlinecirc02plem2.c . . . . . . . . . 10 𝐶 = ((𝐵 · 𝑋) − (𝐴 · 𝑌))
365oveq1i 7155 . . . . . . . . . . 11 (𝐷 · 𝐵) = ((𝑋𝐴) · 𝐵)
376oveq1i 7155 . . . . . . . . . . 11 (𝐸 · 𝐴) = ((𝐵𝑌) · 𝐴)
3836, 37oveq12i 7157 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴)) = (((𝑋𝐴) · 𝐵) + ((𝐵𝑌) · 𝐴))
3934, 35, 383eqtr4g 2878 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → 𝐶 = ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴)))
4039oveq2d 7161 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐷 · 𝐶) = (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))
4140oveq2d 7161 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (2 · (𝐷 · 𝐶)) = (2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴)))))
4241negeqd 10868 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → -(2 · (𝐷 · 𝐶)) = -(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴)))))
4342oveq1d 7160 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) = (-(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))↑2))
4439oveq1d 7160 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (𝐶↑2) = (((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2))
4544oveq1d 7160 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2))) = ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2))))
4645oveq2d 7161 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))) = (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))
4746oveq2d 7161 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2))))) = (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2))))))
4843, 47oveq12d 7163 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ)) → ((-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))) = ((-(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))
49483adant3 1124 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) → ((-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))) = ((-(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))
5049adantr 481 . 2 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → ((-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))) = ((-(2 · (𝐷 · ((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((((𝐷 · 𝐵) + (𝐸 · 𝐴))↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))
5111, 50breqtrrd 5085 1 ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑋 ∈ ℝ ∧ 𝑌 ∈ ℝ) ∧ 𝐵𝑌) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) < (𝑅↑2))) → 0 < ((-(2 · (𝐷 · 𝐶))↑2) − (4 · (((𝐸↑2) + (𝐷↑2)) · ((𝐶↑2) − ((𝐸↑2) · (𝑅↑2)))))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1079   = wceq 1528  wcel 2105  wne 3013   class class class wbr 5057  (class class class)co 7145  cr 10524  0cc0 10525   + caddc 10528   · cmul 10530   < clt 10663  cmin 10858  -cneg 10859  2c2 11680  4c4 11682  cexp 13417
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-cnex 10581  ax-resscn 10582  ax-1cn 10583  ax-icn 10584  ax-addcl 10585  ax-addrcl 10586  ax-mulcl 10587  ax-mulrcl 10588  ax-mulcom 10589  ax-addass 10590  ax-mulass 10591  ax-distr 10592  ax-i2m1 10593  ax-1ne0 10594  ax-1rid 10595  ax-rnegex 10596  ax-rrecex 10597  ax-cnre 10598  ax-pre-lttri 10599  ax-pre-lttrn 10600  ax-pre-ltadd 10601  ax-pre-mulgt0 10602
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-tru 1531  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-nel 3121  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-om 7570  df-2nd 7679  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-er 8278  df-en 8498  df-dom 8499  df-sdom 8500  df-pnf 10665  df-mnf 10666  df-xr 10667  df-ltxr 10668  df-le 10669  df-sub 10860  df-neg 10861  df-nn 11627  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-rp 12378  df-seq 13358  df-exp 13418
This theorem is referenced by:  itscnhlinecirc02plem3  44699
  Copyright terms: Public domain W3C validator