Proof of Theorem itscnhlinecirc02plem3
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | itscnhlinecirc02p.i | . . . . . 6
⊢ 𝐼 = {1, 2} | 
| 2 |  | itscnhlinecirc02p.p | . . . . . 6
⊢ 𝑃 = (ℝ ↑m
𝐼) | 
| 3 | 1, 2 | rrx2pxel 48632 | . . . . 5
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘1) ∈ ℝ) | 
| 4 | 1, 2 | rrx2pyel 48633 | . . . . 5
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘2) ∈ ℝ) | 
| 5 | 3, 4 | jca 511 | . . . 4
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈
ℝ)) | 
| 6 | 5 | 3ad2ant1 1134 | . . 3
⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈
ℝ)) | 
| 7 | 6 | adantr 480 | . 2
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → ((𝑋‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈
ℝ)) | 
| 8 | 1, 2 | rrx2pxel 48632 | . . . . 5
⊢ (𝑌 ∈ 𝑃 → (𝑌‘1) ∈ ℝ) | 
| 9 | 1, 2 | rrx2pyel 48633 | . . . . 5
⊢ (𝑌 ∈ 𝑃 → (𝑌‘2) ∈ ℝ) | 
| 10 | 8, 9 | jca 511 | . . . 4
⊢ (𝑌 ∈ 𝑃 → ((𝑌‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑌‘2) ∈
ℝ)) | 
| 11 | 10 | 3ad2ant2 1135 | . . 3
⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → ((𝑌‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑌‘2) ∈
ℝ)) | 
| 12 | 11 | adantr 480 | . 2
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → ((𝑌‘1) ∈ ℝ ∧ (𝑌‘2) ∈
ℝ)) | 
| 13 |  | simpl3 1194 | . 2
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) | 
| 14 |  | rpre 13043 | . . . 4
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ 𝑅 ∈
ℝ) | 
| 15 | 14 | adantr 480 | . . 3
⊢ ((𝑅 ∈ ℝ+
∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅) → 𝑅 ∈ ℝ) | 
| 16 | 15 | adantl 481 | . 2
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → 𝑅 ∈ ℝ) | 
| 17 |  | simpl1 1192 | . . . . . 6
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → 𝑋 ∈ 𝑃) | 
| 18 |  | itscnhlinecirc02p.e | . . . . . . . 8
⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼) | 
| 19 |  | 2nn0 12543 | . . . . . . . . . 10
⊢ 2 ∈
ℕ0 | 
| 20 |  | eqid 2737 | . . . . . . . . . . 11
⊢
(𝔼hil‘2) =
(𝔼hil‘2) | 
| 21 | 20 | ehlval 25448 | . . . . . . . . . 10
⊢ (2 ∈
ℕ0 → (𝔼hil‘2) =
(ℝ^‘(1...2))) | 
| 22 | 19, 21 | ax-mp 5 | . . . . . . . . 9
⊢
(𝔼hil‘2) =
(ℝ^‘(1...2)) | 
| 23 |  | fz12pr 13621 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (1...2) =
{1, 2} | 
| 24 | 23, 1 | eqtr4i 2768 | . . . . . . . . . 10
⊢ (1...2) =
𝐼 | 
| 25 | 24 | fveq2i 6909 | . . . . . . . . 9
⊢
(ℝ^‘(1...2)) = (ℝ^‘𝐼) | 
| 26 | 22, 25 | eqtri 2765 | . . . . . . . 8
⊢
(𝔼hil‘2) = (ℝ^‘𝐼) | 
| 27 | 18, 26 | eqtr4i 2768 | . . . . . . 7
⊢ 𝐸 =
(𝔼hil‘2) | 
| 28 | 1 | oveq2i 7442 | . . . . . . . 8
⊢ (ℝ
↑m 𝐼) =
(ℝ ↑m {1, 2}) | 
| 29 | 2, 28 | eqtri 2765 | . . . . . . 7
⊢ 𝑃 = (ℝ ↑m
{1, 2}) | 
| 30 |  | itscnhlinecirc02p.d | . . . . . . 7
⊢ 𝐷 = (dist‘𝐸) | 
| 31 |  | itscnhlinecirc02p.0 | . . . . . . . 8
⊢  0 = (𝐼 × {0}) | 
| 32 | 1 | xpeq1i 5711 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐼 × {0}) = ({1, 2} ×
{0}) | 
| 33 | 31, 32 | eqtri 2765 | . . . . . . 7
⊢  0 = ({1, 2}
× {0}) | 
| 34 | 27, 29, 30, 33 | ehl2eudisval0 48646 | . . . . . 6
⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋𝐷 0 ) =
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)))) | 
| 35 | 17, 34 | syl 17 | . . . . 5
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑋𝐷 0 ) =
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)))) | 
| 36 | 35 | breq1d 5153 | . . . 4
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → ((𝑋𝐷 0 ) < 𝑅 ↔ (√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅)) | 
| 37 |  | rpge0 13048 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ 0 ≤ 𝑅) | 
| 38 | 14, 37 | sqrtsqd 15458 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ (√‘(𝑅↑2)) = 𝑅) | 
| 39 | 38 | eqcomd 2743 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑅 ∈ ℝ+
→ 𝑅 =
(√‘(𝑅↑2))) | 
| 40 | 39 | adantl 481 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → 𝑅 = (√‘(𝑅↑2))) | 
| 41 | 40 | breq2d 5155 | . . . . . . 7
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) →
((√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅 ↔ (√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) <
(√‘(𝑅↑2)))) | 
| 42 | 41 | biimpa 476 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) <
(√‘(𝑅↑2))) | 
| 43 | 17, 3 | syl 17 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑋‘1) ∈
ℝ) | 
| 44 | 43 | adantr 480 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (𝑋‘1) ∈ ℝ) | 
| 45 | 44 | resqcld 14165 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → ((𝑋‘1)↑2) ∈
ℝ) | 
| 46 | 17, 4 | syl 17 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → (𝑋‘2) ∈
ℝ) | 
| 47 | 46 | adantr 480 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (𝑋‘2) ∈ ℝ) | 
| 48 | 47 | resqcld 14165 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → ((𝑋‘2)↑2) ∈
ℝ) | 
| 49 | 45, 48 | readdcld 11290 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) ∈
ℝ) | 
| 50 | 44 | sqge0d 14177 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → 0 ≤ ((𝑋‘1)↑2)) | 
| 51 | 47 | sqge0d 14177 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → 0 ≤ ((𝑋‘2)↑2)) | 
| 52 | 45, 48, 50, 51 | addge0d 11839 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → 0 ≤ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) | 
| 53 | 14 | adantl 481 | . . . . . . . . 9
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → 𝑅 ∈
ℝ) | 
| 54 | 53 | adantr 480 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → 𝑅 ∈ ℝ) | 
| 55 | 54 | resqcld 14165 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (𝑅↑2) ∈ ℝ) | 
| 56 | 54 | sqge0d 14177 | . . . . . . 7
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → 0 ≤ (𝑅↑2)) | 
| 57 | 49, 52, 55, 56 | sqrtltd 15466 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → ((((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2) ↔ (√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) <
(√‘(𝑅↑2)))) | 
| 58 | 42, 57 | mpbird 257 | . . . . 5
⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) ∧
(√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅) → (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2)) | 
| 59 | 58 | ex 412 | . . . 4
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) →
((√‘(((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2))) < 𝑅 → (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2))) | 
| 60 | 36, 59 | sylbid 240 | . . 3
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ 𝑅 ∈ ℝ+) → ((𝑋𝐷 0 ) < 𝑅 → (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2))) | 
| 61 | 60 | impr 454 | . 2
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2)) | 
| 62 |  | eqid 2737 | . . 3
⊢ ((𝑌‘1) − (𝑋‘1)) = ((𝑌‘1) − (𝑋‘1)) | 
| 63 |  | eqid 2737 | . . 3
⊢ ((𝑋‘2) − (𝑌‘2)) = ((𝑋‘2) − (𝑌‘2)) | 
| 64 |  | eqid 2737 | . . 3
⊢ (((𝑋‘2) · (𝑌‘1)) − ((𝑋‘1) · (𝑌‘2))) = (((𝑋‘2) · (𝑌‘1)) − ((𝑋‘1) · (𝑌‘2))) | 
| 65 | 62, 63, 64 | itscnhlinecirc02plem2 48704 | . 2
⊢
(((((𝑋‘1)
∈ ℝ ∧ (𝑋‘2) ∈ ℝ) ∧ ((𝑌‘1) ∈ ℝ ∧
(𝑌‘2) ∈ ℝ)
∧ (𝑋‘2) ≠
(𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ ∧ (((𝑋‘1)↑2) + ((𝑋‘2)↑2)) < (𝑅↑2))) → 0 < ((-(2
· (((𝑌‘1)
− (𝑋‘1))
· (((𝑋‘2)
· (𝑌‘1))
− ((𝑋‘1)
· (𝑌‘2)))))↑2) − (4 ·
(((((𝑋‘2) −
(𝑌‘2))↑2) +
(((𝑌‘1) −
(𝑋‘1))↑2))
· (((((𝑋‘2)
· (𝑌‘1))
− ((𝑋‘1)
· (𝑌‘2)))↑2) − ((((𝑋‘2) − (𝑌‘2))↑2) ·
(𝑅↑2))))))) | 
| 66 | 7, 12, 13, 16, 61, 65 | syl32anc 1380 | 1
⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) ∧ (𝑅 ∈ ℝ+ ∧ (𝑋𝐷 0 ) < 𝑅)) → 0 < ((-(2 · (((𝑌‘1) − (𝑋‘1)) · (((𝑋‘2) · (𝑌‘1)) − ((𝑋‘1) · (𝑌‘2)))))↑2) − (4
· (((((𝑋‘2)
− (𝑌‘2))↑2) + (((𝑌‘1) − (𝑋‘1))↑2)) · (((((𝑋‘2) · (𝑌‘1)) − ((𝑋‘1) · (𝑌‘2)))↑2) −
((((𝑋‘2) −
(𝑌‘2))↑2)
· (𝑅↑2))))))) |