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

Theorem quart 27219
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 36097) 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 7459 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 − 𝐸) = (𝑋 − -(𝐴 / 4)))
11 4cn 12455 . . . . . . . 8 4 ∈ ℂ
1211a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ∈ ℂ)
13 4ne0 12481 . . . . . . . 8 4 ≠ 0
1413a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ≠ 0)
151, 12, 14divcld 12120 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 / 4) ∈ ℂ)
168, 15subnegd 11703 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 − -(𝐴 / 4)) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
1710, 16eqtrd 2798 . . . 4 (𝜑 → (𝑋 − 𝐸) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 17quart1 27214 . . 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 2765 . 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 27212 . . . 4 (𝜑 → (𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ))
2120simp1d 1160 . . 3 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ)
2220simp2d 1161 . . 3 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℂ)
2315negcld 11683 . . . . 5 (𝜑 → -(𝐴 / 4) ∈ ℂ)
249, 23eqeltrd 2864 . . . 4 (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
258, 24subcld 11696 . . 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 27217 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ))
3433simp1d 1160 . . 3 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ)
3529oveq2d 7459 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (2 · ((√‘𝑀) / 2)))
3633simp2d 1161 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
3736sqrtcld 15636 . . . . . . 7 (𝜑 → (√‘𝑀) ∈ ℂ)
38 2cnd 12448 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
39 2ne0 12476 . . . . . . . 8 2 ≠ 0
4039a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4137, 38, 40divcan2d 12122 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · ((√‘𝑀) / 2)) = (√‘𝑀))
4235, 41eqtrd 2798 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (√‘𝑀))
4342oveq1d 7458 . . . 4 (𝜑 → ((2 · 𝑆)↑2) = ((√‘𝑀)↑2))
4436sqsqrtd 15638 . . . 4 (𝜑 → ((√‘𝑀)↑2) = 𝑀)
4543, 44eqtr2d 2799 . . 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 27218 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ≠ 0 ∧ 𝐼 ∈ ℂ ∧ 𝐽 ∈ ℂ))
5049simp2d 1161 . . 3 (𝜑 → 𝐼 ∈ ℂ)
5147oveq1d 7458 . . . 4 (𝜑 → (𝐼↑2) = ((√‘(( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
5234sqcld 14314 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆↑2) ∈ ℂ)
5352negcld 11683 . . . . . . 7 (𝜑 → -(𝑆↑2) ∈ ℂ)
5421halfcld 12618 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑃 / 2) ∈ ℂ)
5553, 54subcld 11696 . . . . . 6 (𝜑 → ( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) ∈ ℂ)
5622, 12, 14divcld 12120 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄 / 4) ∈ ℂ)
5749simp1d 1160 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ≠ 0)
5856, 34, 57divcld 12120 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑄 / 4) / 𝑆) ∈ ℂ)
5955, 58addcld 11355 . . . . 5 (𝜑 → (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
6059sqsqrtd 15638 . . . 4 (𝜑 → ((√‘(( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6151, 60eqtrd 2798 . . 3 (𝜑 → (𝐼↑2) = (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6220simp3d 1162 . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ ℂ)
63 1cnd 11329 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
64 3z 12756 . . . . . 6 3 ∈ ℤ
65 1exp 14261 . . . . . 6 (3 ∈ ℤ → (1↑3) = 1)
6664, 65mp1i 14 . . . . 5 (𝜑 → (1↑3) = 1)
6733simp3d 1162 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ)
6867mullidd 11354 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑇) = 𝑇)
6968oveq2d 7459 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + 𝑇))
7068oveq2d 7459 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 / (1 · 𝑇)) = (𝑈 / 𝑇))
7169, 70oveq12d 7461 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)))
7271oveq1d 7458 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7372negeqd 11578 . . . . . 6 (𝜑 → -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7430, 73eqtr4d 2801 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
75 oveq1 7450 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (𝑥↑3) = (1↑3))
7675eqeq1d 2765 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → ((𝑥↑3) = 1 ↔ (1↑3) = 1))
77 oveq1 7450 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (𝑥 · 𝑇) = (1 · 𝑇))
7877oveq2d 7459 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → ((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)))
7977oveq2d 7459 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑈 / (𝑥 · 𝑇)) = (𝑈 / (1 · 𝑇)))
8078, 79oveq12d 7461 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))))
8180oveq1d 7458 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → ((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8281negeqd 11578 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8382eqeq2d 2774 . . . . . . 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 3580 . . . . 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 12445 . . . . . 6 2 ∈ ℂ
88 mulcl 11311 . . . . . 6 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℂ) → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
8987, 21, 88sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
9021sqcld 14314 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃↑2) ∈ ℂ)
91 mulcl 11311 . . . . . . 7 ((4 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ) → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9211, 62, 91sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9390, 92subcld 11696 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) ∈ ℂ)
9422sqcld 14314 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄↑2) ∈ ℂ)
9594negcld 11683 . . . . 5 (𝜑 → -(𝑄↑2) ∈ ℂ)
9631oveq1d 7458 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3))
971, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28quartlem2 27216 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑉 ∈ ℂ ∧ 𝑊 ∈ ℂ))
9897simp2d 1161 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑉 ∈ ℂ)
9997simp3d 1162 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℂ)
10098, 99addcld 11355 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉 + 𝑊) ∈ ℂ)
101100halfcld 12618 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉 + 𝑊) / 2) ∈ ℂ)
102 3nn 12449 . . . . . . 7 3 ∈ ℕ
103 cxproot 27048 . . . . . . 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 2798 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
10628oveq1d 7458 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2))
10798sqcld 14314 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉↑2) ∈ ℂ)
10897simp1d 1160 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂ)
109 3nn0 12651 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℕ0
110 expcl 14249 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0) → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
111108, 109, 110sylancl 598 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
112 mulcl 11311 . . . . . . . . 9 ((4 ∈ ℂ ∧ (𝑈↑3) ∈ ℂ) → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
11311, 111, 112sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝜑 → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
114107, 113subcld 11696 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))) ∈ ℂ)
115114sqsqrtd 15638 . . . . . 6 (𝜑 → ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
116106, 115eqtrd 2798 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
11721, 22, 62, 26, 27quartlem1 27215 . . . . . 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 27205 . . . 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 7458 . . . 4 (𝜑 → (𝐽↑2) = ((√‘(( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
12455, 58subcld 11696 . . . . 5 (𝜑 → (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
125124sqsqrtd 15638 . . . 4 (𝜑 → ((√‘(( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
126123, 125eqtrd 2798 . . 3 (𝜑 → (𝐽↑2) = (( -(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
12721, 22, 25, 34, 45, 46, 50, 61, 62, 121, 122, 126dquart 27211 . 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 11683 . . . . . . . 8 (𝜑 → -𝑆 ∈ ℂ)
129128, 50addcld 11355 . . . . . . 7 (𝜑 → ( -𝑆 + 𝐼) ∈ ℂ)
1308, 24, 129subaddd 11714 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = ( -𝑆 + 𝐼) ↔ (𝐸 + ( -𝑆 + 𝐼)) = 𝑋))
13124, 34negsubd 11702 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸 + -𝑆) = (𝐸 − 𝑆))
132131oveq1d 7458 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼))
13324, 128, 50addassd 11358 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + ( -𝑆 + 𝐼)))
134132, 133eqtr3d 2800 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + ( -𝑆 + 𝐼)))
135134eqeq1d 2765 . . . . . 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 2770 . . . . 5 (((𝐸 − 𝑆) + 𝐼) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼))
138136, 137bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = ( -𝑆 + 𝐼) ↔ 𝑋 = ((𝐸 − 𝑆) + 𝐼)))
139128, 50subcld 11696 . . . . . . 7 (𝜑 → ( -𝑆 − 𝐼) ∈ ℂ)
1408, 24, 139subaddd 11714 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = ( -𝑆 − 𝐼) ↔ (𝐸 + ( -𝑆 − 𝐼)) = 𝑋))
141131oveq1d 7458 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼))
14224, 128, 50addsubassd 11716 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + ( -𝑆 − 𝐼)))
143141, 142eqtr3d 2800 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 − 𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + ( -𝑆 − 𝐼)))
144143eqeq1d 2765 . . . . . 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 2770 . . . . 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 11355 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 + 𝐽) ∈ ℂ)
1508, 24, 149subaddd 11714 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)) = 𝑋))
15124, 34, 122addassd 11358 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)))
152151eqeq1d 2765 . . . . . 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 2770 . . . . 5 (((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋 ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽))
155153, 154bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽)))
15634, 122subcld 11696 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 − 𝐽) ∈ ℂ)
1578, 24, 156subaddd 11714 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋 − 𝐸) = (𝑆 − 𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆 − 𝐽)) = 𝑋))
15824, 34, 122addsubassd 11716 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = (𝐸 + (𝑆 − 𝐽)))
159158eqeq1d 2765 . . . . . 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 2770 . . . . 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 2147   ≠ wne 2959  ∃wrex 3090  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  ℂcc 11225  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230   · cmul 11232   − cmin 11568   -cneg 11569   / cdiv 12000  ℕcn 12362  2c2 12424  3c3 12425  4c4 12426  5c5 12427  6c6 12428  7c7 12429  8c8 12430  9c9 12431  ℕ0cn0 12633  ℤcz 12720  cdc 12841  ↑cexp 14231  √csqrt 15429  ↑𝑐ccxp 26913
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-inf2 9669  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-pre-sup 11305  ax-addf 11306
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-supp 8205  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-ixp 8954  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fsupp 9382  df-fi 9430  df-sup 9461  df-inf 9462  df-oi 9531  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-div 12001  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-5 12435  df-6 12436  df-7 12437  df-8 12438  df-9 12439  df-n0 12634  df-z 12721  df-dec 12842  df-uz 12993  df-q 13103  df-rp 13148  df-xneg 13268  df-xadd 13269  df-xmul 13270  df-ioo 13507  df-ioc 13508  df-ico 13509  df-icc 13510  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-fl 13959  df-mod 14037  df-seq 14172  df-exp 14232  df-fac 14445  df-bc 14474  df-hash 14502  df-shft 15249  df-cj 15295  df-re 15296  df-im 15297  df-sqrt 15431  df-abs 15432  df-limsup 15667  df-clim 15684  df-rlim 15685  df-sum 15883  df-ef 16262  df-sin 16264  df-cos 16265  df-pi 16267  df-dvds 16452  df-struct 17354  df-sets 17371  df-slot 17389  df-ndx 17401  df-base 17417  df-ress 17438  df-plusg 17470  df-mulr 17471  df-starv 17472  df-sca 17473  df-vsca 17474  df-ip 17475  df-tset 17476  df-ple 17477  df-ds 17479  df-unif 17480  df-hom 17481  df-cco 17482  df-rest 17622  df-topn 17623  df-0g 17641  df-gsum 17642  df-topgen 17643  df-pt 17644  df-prds 17647  df-xrs 17703  df-qtop 17708  df-imas 17709  df-xps 17711  df-mre 17785  df-mrc 17786  df-acs 17788  df-mgm 18845  df-sgrp 18937  df-mnd 18953  df-submnd 19008  df-mulg 19307  df-cntz 19561  df-cmn 20026  df-psmet 21700  df-xmet 21701  df-met 21702  df-bl 21703  df-mopn 21704  df-fbas 21705  df-fg 21706  df-cnfld 21709  df-top 23242  df-topon 23259  df-topsp 23281  df-bases 23294  df-cld 23367  df-ntr 23368  df-cls 23369  df-nei 23446  df-lp 23484  df-perf 23485  df-cn 23575  df-cnp 23576  df-haus 23663  df-tx 23911  df-hmeo 24104  df-fil 24195  df-fm 24287  df-flim 24288  df-flf 24289  df-xms 24669  df-ms 24670  df-tms 24671  df-cncf 25229  df-limc 26216  df-dv 26217  df-log 26914  df-cxp 26915
This theorem is used by:  quartfull  36097
  Copyright terms: Public domain W3C validator