MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  quart Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem quart 27153
Description: The quartic equation, writing out all roots using square and cube root functions so that only direct substitutions remain, and we can actually claim to have a "quartic equation". Naturally, this theorem is ridiculously long (see quartfull 35851) if all the substitutions are performed. This is Metamath 100 proof #46. (Contributed by Mario Carneiro, 6-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
quart.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
quart.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
quart.c (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
quart.d (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ)
quart.x (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
quart.e (𝜑 → 𝐸 = -(𝐴 / 4))
quart.p (𝜑 → 𝑃 = (𝐵 − ((3 / 8) · (𝐴↑2))))
quart.q (𝜑 → 𝑄 = ((𝐶 − ((𝐴 · 𝐵) / 2)) + ((𝐴↑3) / 8)))
quart.r (𝜑 → 𝑅 = ((𝐷 − ((𝐶 · 𝐴) / 4)) + ((((𝐴↑2) · 𝐵) / 16) − ((3 / 256) · (𝐴↑4)))))
quart.u (𝜑 → 𝑈 = ((𝑃↑2) + (12 · 𝑅)))
quart.v (𝜑 → 𝑉 = ((-(2 · (𝑃↑3)) − (27 · (𝑄↑2))) + (72 · (𝑃 · 𝑅))))
quart.w (𝜑 → 𝑊 = (√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3)))))
quart.s (𝜑 → 𝑆 = ((√‘𝑀) / 2))
quart.m (𝜑 → 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
quart.t (𝜑 → 𝑇 = (((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3)))
quart.t0 (𝜑 → 𝑇 ≠ 0)
quart.m0 (𝜑 → 𝑀 ≠ 0)
quart.i (𝜑 → 𝐼 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
quart.j (𝜑 → 𝐽 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
Assertion
Ref Expression
quart (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))

Proof of Theorem quart
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 quart.a . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
2 quart.b . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
3 quart.c . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
4 quart.d . . . 4 (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ)
5 quart.p . . . 4 (𝜑 → 𝑃 = (𝐵 − ((3 / 8) · (𝐴↑2))))
6 quart.q . . . 4 (𝜑 → 𝑄 = ((𝐶 − ((𝐴 · 𝐵) / 2)) + ((𝐴↑3) / 8)))
7 quart.r . . . 4 (𝜑 → 𝑅 = ((𝐷 − ((𝐶 · 𝐴) / 4)) + ((((𝐴↑2) · 𝐵) / 16) − ((3 / 256) · (𝐴↑4)))))
8 quart.x . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
9 quart.e . . . . . 6 (𝜑 → 𝐸 = -(𝐴 / 4))
109oveq2d 7424 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 − 𝐸) = (𝑋 − -(𝐴 / 4)))
11 4cn 12398 . . . . . . . 8 4 ∈ ℂ
1211a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ∈ ℂ)
13 4ne0 12424 . . . . . . . 8 4 ≠ 0
1413a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ≠ 0)
151, 12, 14divcld 12063 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 / 4) ∈ ℂ)
168, 15subnegd 11648 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 − -(𝐴 / 4)) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
1710, 16eqtrd 2795 . . . 4 (𝜑 → (𝑋 − 𝐸) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 17quart1 27148 . . 3 (𝜑 → (((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = ((((𝑋 − 𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋 − 𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋 − 𝐸)) + 𝑅)))
1918eqeq1d 2762 . 2 (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((((𝑋 − 𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋 − 𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋 − 𝐸)) + 𝑅)) = 0))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 7quart1cl 27146 . . . 4 (𝜑 → (𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ))
2120simp1d 1160 . . 3 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ)
2220simp2d 1161 . . 3 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℂ)
2315negcld 11628 . . . . 5 (𝜑 → -(𝐴 / 4) ∈ ℂ)
249, 23eqeltrd 2860 . . . 4 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
258, 24subcld 11641 . . 3 (𝜑 → (𝑋 − 𝐸) ∈ ℂ)
26 quart.u . . . . 5 (𝜑 → 𝑈 = ((𝑃↑2) + (12 · 𝑅)))
27 quart.v . . . . 5 (𝜑 → 𝑉 = ((-(2 · (𝑃↑3)) − (27 · (𝑄↑2))) + (72 · (𝑃 · 𝑅))))
28 quart.w . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 = (√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3)))))
29 quart.s . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 = ((√‘𝑀) / 2))
30 quart.m . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
31 quart.t . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 = (((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3)))
32 quart.t0 . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ≠ 0)
331, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32quartlem3 27151 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ))
3433simp1d 1160 . . 3 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ)
3529oveq2d 7424 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (2 · ((√‘𝑀) / 2)))
3633simp2d 1161 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
3736sqrtcld 15575 . . . . . . 7 (𝜑 → (√‘𝑀) ∈ ℂ)
38 2cnd 12391 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
39 2ne0 12419 . . . . . . . 8 2 ≠ 0
4039a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4137, 38, 40divcan2d 12065 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · ((√‘𝑀) / 2)) = (√‘𝑀))
4235, 41eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (√‘𝑀))
4342oveq1d 7423 . . . 4 (𝜑 → ((2 · 𝑆)↑2) = ((√‘𝑀)↑2))
4436sqsqrtd 15577 . . . 4 (𝜑 → ((√‘𝑀)↑2) = 𝑀)
4543, 44eqtr2d 2796 . . 3 (𝜑 → 𝑀 = ((2 · 𝑆)↑2))
46 quart.m0 . . 3 (𝜑 → 𝑀 ≠ 0)
47 quart.i . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
48 quart.j . . . . 5 (𝜑 → 𝐽 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
491, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 46, 47, 48quartlem4 27152 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ≠ 0 ∧ 𝐼 ∈ ℂ ∧ 𝐽 ∈ ℂ))
5049simp2d 1161 . . 3 (𝜑 → 𝐼 ∈ ℂ)
5147oveq1d 7423 . . . 4 (𝜑 → (𝐼↑2) = ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
5234sqcld 14256 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆↑2) ∈ ℂ)
5352negcld 11628 . . . . . . 7 (𝜑 → -(𝑆↑2) ∈ ℂ)
5421halfcld 12561 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑃 / 2) ∈ ℂ)
5553, 54subcld 11641 . . . . . 6 (𝜑 → (-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) ∈ ℂ)
5622, 12, 14divcld 12063 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄 / 4) ∈ ℂ)
5749simp1d 1160 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ≠ 0)
5856, 34, 57divcld 12063 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑄 / 4) / 𝑆) ∈ ℂ)
5955, 58addcld 11300 . . . . 5 (𝜑 → ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
6059sqsqrtd 15577 . . . 4 (𝜑 → ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6151, 60eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → (𝐼↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6220simp3d 1162 . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ ℂ)
63 1cnd 11274 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
64 3z 12699 . . . . . 6 3 ∈ ℤ
65 1exp 14203 . . . . . 6 (3 ∈ ℤ → (1↑3) = 1)
6664, 65mp1i 14 . . . . 5 (𝜑 → (1↑3) = 1)
6733simp3d 1162 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ)
6867mullidd 11299 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑇) = 𝑇)
6968oveq2d 7424 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + 𝑇))
7068oveq2d 7424 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 / (1 · 𝑇)) = (𝑈 / 𝑇))
7169, 70oveq12d 7426 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)))
7271oveq1d 7423 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7372negeqd 11523 . . . . . 6 (𝜑 → -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7430, 73eqtr4d 2798 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
75 oveq1 7415 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (𝑥↑3) = (1↑3))
7675eqeq1d 2762 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → ((𝑥↑3) = 1 ↔ (1↑3) = 1))
77 oveq1 7415 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (𝑥 · 𝑇) = (1 · 𝑇))
7877oveq2d 7424 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → ((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)))
7977oveq2d 7424 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑈 / (𝑥 · 𝑇)) = (𝑈 / (1 · 𝑇)))
8078, 79oveq12d 7426 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))))
8180oveq1d 7423 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → ((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8281negeqd 11523 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8382eqeq2d 2771 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) ↔ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3)))
8476, 83anbi12d 644 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → (((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)) ↔ ((1↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))))
8584rspcev 3576 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ ((1↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))) → ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)))
8663, 66, 74, 85syl12anc 850 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)))
87 2cn 12388 . . . . . 6 2 ∈ ℂ
88 mulcl 11256 . . . . . 6 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℂ) → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
8987, 21, 88sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
9021sqcld 14256 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃↑2) ∈ ℂ)
91 mulcl 11256 . . . . . . 7 ((4 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ) → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9211, 62, 91sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9390, 92subcld 11641 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) ∈ ℂ)
9422sqcld 14256 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄↑2) ∈ ℂ)
9594negcld 11628 . . . . 5 (𝜑 → -(𝑄↑2) ∈ ℂ)
9631oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3))
971, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28quartlem2 27150 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑉 ∈ ℂ ∧ 𝑊 ∈ ℂ))
9897simp2d 1161 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑉 ∈ ℂ)
9997simp3d 1162 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℂ)
10098, 99addcld 11300 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉 + 𝑊) ∈ ℂ)
101100halfcld 12561 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉 + 𝑊) / 2) ∈ ℂ)
102 3nn 12392 . . . . . . 7 3 ∈ ℕ
103 cxproot 26982 . . . . . . 7 ((((𝑉 + 𝑊) / 2) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
104101, 102, 103sylancl 598 . . . . . 6 (𝜑 → ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
10596, 104eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
10628oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2))
10798sqcld 14256 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉↑2) ∈ ℂ)
10897simp1d 1160 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂ)
109 3nn0 12594 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℕ0
110 expcl 14191 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0) → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
111108, 109, 110sylancl 598 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
112 mulcl 11256 . . . . . . . . 9 ((4 ∈ ℂ ∧ (𝑈↑3) ∈ ℂ) → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
11311, 111, 112sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝜑 → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
114107, 113subcld 11641 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))) ∈ ℂ)
115114sqsqrtd 15577 . . . . . 6 (𝜑 → ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
116106, 115eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
11721, 22, 62, 26, 27quartlem1 27149 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 = (((2 · 𝑃)↑2) − (3 · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)))) ∧ 𝑉 = (((2 · ((2 · 𝑃)↑3)) − (9 · ((2 · 𝑃) · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅))))) + (27 · -(𝑄↑2)))))
118117simpld 500 . . . . 5 (𝜑 → 𝑈 = (((2 · 𝑃)↑2) − (3 · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)))))
119117simprd 501 . . . . 5 (𝜑 → 𝑉 = (((2 · ((2 · 𝑃)↑3)) − (9 · ((2 · 𝑃) · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅))))) + (27 · -(𝑄↑2))))
12089, 93, 95, 36, 67, 105, 99, 116, 118, 119, 32mcubic 27139 . . . 4 (𝜑 → ((((𝑀↑3) + ((2 · 𝑃) · (𝑀↑2))) + ((((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) · 𝑀) + -(𝑄↑2))) = 0 ↔ ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3))))
12186, 120mpbird 260 . . 3 (𝜑 → (((𝑀↑3) + ((2 · 𝑃) · (𝑀↑2))) + ((((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) · 𝑀) + -(𝑄↑2))) = 0)
12249simp3d 1162 . . 3 (𝜑 → 𝐽 ∈ ℂ)
12348oveq1d 7423 . . . 4 (𝜑 → (𝐽↑2) = ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
12455, 58subcld 11641 . . . . 5 (𝜑 → ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
125124sqsqrtd 15577 . . . 4 (𝜑 → ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
126123, 125eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → (𝐽↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
12721, 22, 25, 34, 45, 46, 50, 61, 62, 121, 122, 126dquart 27145 . 2 (𝜑 → (((((𝑋 − 𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋 − 𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋 − 𝐸)) + 𝑅)) = 0 ↔ (((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼)) ∨ ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽)))))
12834negcld 11628 . . . . . . . 8 (𝜑 → -𝑆 ∈ ℂ)
129128, 50addcld 11300 . . . . . . 7 (𝜑 → (-𝑆 + 𝐼) ∈ ℂ)
1308, 24, 129subaddd 11659 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)) = 𝑋))
13124, 34negsubd 11647 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸 + -𝑆) = (𝐸 − 𝑆))
132131oveq1d 7423 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼))
13324, 128, 50addassd 11303 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)))
134132, 133eqtr3d 2797 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)))
135134eqeq1d 2762 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)) = 𝑋))
136130, 135bitr4d 285 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = 𝑋))
137 eqcom 2767 . . . . 5 (((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼))
138136, 137bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼)))
139128, 50subcld 11641 . . . . . . 7 (𝜑 → (-𝑆 − 𝐼) ∈ ℂ)
1408, 24, 139subaddd 11659 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼) ↔ (𝐸 + (-𝑆 − 𝐼)) = 𝑋))
141131oveq1d 7423 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼))
14224, 128, 50addsubassd 11661 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 − 𝐼)))
143141, 142eqtr3d 2797 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 − 𝐼)))
144143eqeq1d 2762 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 − 𝑆) − 𝐼) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (-𝑆 − 𝐼)) = 𝑋))
145140, 144bitr4d 285 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼) ↔ ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼) = 𝑋))
146 eqcom 2767 . . . . 5 (((𝐸 − 𝑆) − 𝐼) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼))
147145, 146bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼) ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼)))
148138, 147orbi12d 932 . . 3 (𝜑 → (((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼)) ↔ (𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼))))
14934, 122addcld 11300 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 + 𝐽) ∈ ℂ)
1508, 24, 149subaddd 11659 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)) = 𝑋))
15124, 34, 122addassd 11303 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)))
152151eqeq1d 2762 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)) = 𝑋))
153150, 152bitr4d 285 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋))
154 eqcom 2767 . . . . 5 (((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽))
155153, 154bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽)))
15634, 122subcld 11641 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 − 𝐽) ∈ ℂ)
1578, 24, 156subaddd 11659 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆 − 𝐽)) = 𝑋))
15824, 34, 122addsubassd 11661 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = (𝐸 + (𝑆 − 𝐽)))
159158eqeq1d 2762 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (𝑆 − 𝐽)) = 𝑋))
160157, 159bitr4d 285 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽) ↔ ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋))
161 eqcom 2767 . . . . 5 (((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽))
162160, 161bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽) ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))
163155, 162orbi12d 932 . . 3 (𝜑 → (((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽)) ↔ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽))))
164148, 163orbi12d 932 . 2 (𝜑 → ((((𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (-𝑆 − 𝐼)) ∨ ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽))) ↔ ((𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))
16519, 127, 1643bitrd 308 1 (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ℂcc 11170  0cc0 11172  1c1 11173   + caddc 11175   · cmul 11177   − cmin 11513  -cneg 11514   / cdiv 11943  ℕcn 12305  2c2 12367  3c3 12368  4c4 12369  5c5 12370  6c6 12371  7c7 12372  8c8 12373  9c9 12374  ℕ0cn0 12576  ℤcz 12663  cdc 12784  ↑cexp 14173  √csqrt 15368  ↑𝑐ccxp 26847
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-inf2 9620  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249  ax-pre-sup 11250  ax-addf 11251
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-ixp 8904  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-fi 9381  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-div 11944  df-nn 12306  df-2 12375  df-3 12376  df-4 12377  df-5 12378  df-6 12379  df-7 12380  df-8 12381  df-9 12382  df-n0 12577  df-z 12664  df-dec 12785  df-uz 12936  df-q 13046  df-rp 13091  df-xneg 13211  df-xadd 13212  df-xmul 13213  df-ioo 13450  df-ioc 13451  df-ico 13452  df-icc 13453  df-fz 13610  df-fzo 13758  df-fl 13901  df-mod 13979  df-seq 14114  df-exp 14174  df-fac 14386  df-bc 14415  df-hash 14443  df-shft 15188  df-cj 15234  df-re 15235  df-im 15236  df-sqrt 15370  df-abs 15371  df-limsup 15606  df-clim 15623  df-rlim 15624  df-sum 15822  df-ef 16201  df-sin 16203  df-cos 16204  df-pi 16206  df-dvds 16391  df-struct 17287  df-sets 17304  df-slot 17322  df-ndx 17334  df-base 17350  df-ress 17371  df-plusg 17403  df-mulr 17404  df-starv 17405  df-sca 17406  df-vsca 17407  df-ip 17408  df-tset 17409  df-ple 17410  df-ds 17412  df-unif 17413  df-hom 17414  df-cco 17415  df-rest 17555  df-topn 17556  df-0g 17574  df-gsum 17575  df-topgen 17576  df-pt 17577  df-prds 17580  df-xrs 17636  df-qtop 17641  df-imas 17642  df-xps 17644  df-mre 17718  df-mrc 17719  df-acs 17721  df-mgm 18778  df-sgrp 18870  df-mnd 18886  df-submnd 18941  df-mulg 19240  df-cntz 19493  df-cmn 19958  df-psmet 21632  df-xmet 21633  df-met 21634  df-bl 21635  df-mopn 21636  df-fbas 21637  df-fg 21638  df-cnfld 21641  df-top 23174  df-topon 23191  df-topsp 23213  df-bases 23226  df-cld 23299  df-ntr 23300  df-cls 23301  df-nei 23378  df-lp 23416  df-perf 23417  df-cn 23507  df-cnp 23508  df-haus 23595  df-tx 23843  df-hmeo 24036  df-fil 24127  df-fm 24219  df-flim 24220  df-flf 24221  df-xms 24601  df-ms 24602  df-tms 24603  df-cncf 25161  df-limc 26148  df-dv 26149  df-log 26848  df-cxp 26849
This theorem is used by:  quartfull  35851
  Copyright terms: Public domain W3C validator