Metamath Proof Explorer


Theorem constrrtcclem

Description: In the construction of constructible numbers, circle-circle intersections are roots of a quadratic equation. Case of non-degenerate circles. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Jul-2025)

Ref Expression
Hypotheses constrrtcc.s ⊢ φ → S ⊆ ℂ
constrrtcc.a ⊢ φ → A ∈ S
constrrtcc.b ⊢ φ → B ∈ S
constrrtcc.c ⊢ φ → C ∈ S
constrrtcc.d ⊢ φ → D ∈ S
constrrtcc.e ⊢ φ → E ∈ S
constrrtcc.f ⊢ φ → F ∈ S
constrrtcc.x ⊢ φ → X ∈ ℂ
constrrtcc.1 ⊢ φ → A ≠ D
constrrtcc.2 ⊢ φ → X − A = B − C
constrrtcc.3 ⊢ φ → X − D = E − F
constrrtcc.4 ⊢ P = B − C ⁢ B − C ‾
constrrtcc.5 ⊢ Q = E − F ⁢ E − F ‾
constrrtcc.m ⊢ M = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
constrrtcc.n ⊢ N = − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
constrrtcclem.1 ⊢ φ → B ≠ C
constrrtcclem.2 ⊢ φ → E ≠ F
Assertion constrrtcclem ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 constrrtcc.s ⊢ φ → S ⊆ ℂ
2 constrrtcc.a ⊢ φ → A ∈ S
3 constrrtcc.b ⊢ φ → B ∈ S
4 constrrtcc.c ⊢ φ → C ∈ S
5 constrrtcc.d ⊢ φ → D ∈ S
6 constrrtcc.e ⊢ φ → E ∈ S
7 constrrtcc.f ⊢ φ → F ∈ S
8 constrrtcc.x ⊢ φ → X ∈ ℂ
9 constrrtcc.1 ⊢ φ → A ≠ D
10 constrrtcc.2 ⊢ φ → X − A = B − C
11 constrrtcc.3 ⊢ φ → X − D = E − F
12 constrrtcc.4 ⊢ P = B − C ⁢ B − C ‾
13 constrrtcc.5 ⊢ Q = E − F ⁢ E − F ‾
14 constrrtcc.m ⊢ M = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
15 constrrtcc.n ⊢ N = − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
16 constrrtcclem.1 ⊢ φ → B ≠ C
17 constrrtcclem.2 ⊢ φ → E ≠ F
18 8 sqcld ⊢ φ → X 2 ∈ ℂ
19 1 6 sseldd ⊢ φ → E ∈ ℂ
20 1 7 sseldd ⊢ φ → F ∈ ℂ
21 19 20 subcld ⊢ φ → E − F ∈ ℂ
22 21 cjcld ⊢ φ → E − F ‾ ∈ ℂ
23 21 22 mulcld ⊢ φ → E − F ⁢ E − F ‾ ∈ ℂ
24 13 23 eqeltrid ⊢ φ → Q ∈ ℂ
25 1 5 sseldd ⊢ φ → D ∈ ℂ
26 25 cjcld ⊢ φ → D ‾ ∈ ℂ
27 1 2 sseldd ⊢ φ → A ∈ ℂ
28 25 27 addcld ⊢ φ → D + A ∈ ℂ
29 26 28 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
30 24 29 subcld ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
31 1 3 sseldd ⊢ φ → B ∈ ℂ
32 1 4 sseldd ⊢ φ → C ∈ ℂ
33 31 32 subcld ⊢ φ → B − C ∈ ℂ
34 33 cjcld ⊢ φ → B − C ‾ ∈ ℂ
35 33 34 mulcld ⊢ φ → B − C ⁢ B − C ‾ ∈ ℂ
36 12 35 eqeltrid ⊢ φ → P ∈ ℂ
37 27 cjcld ⊢ φ → A ‾ ∈ ℂ
38 37 28 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
39 36 38 subcld ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
40 30 39 subcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
41 26 37 subcld ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
42 25 27 cjsubd ⊢ φ → D − A ‾ = D ‾ − A ‾
43 25 27 subcld ⊢ φ → D − A ∈ ℂ
44 9 necomd ⊢ φ → D ≠ A
45 25 27 44 subne0d ⊢ φ → D − A ≠ 0
46 43 45 cjne0d ⊢ φ → D − A ‾ ≠ 0
47 42 46 eqnetrrd ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ≠ 0
48 40 41 47 divcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
49 14 48 eqeltrid ⊢ φ → M ∈ ℂ
50 49 8 mulcld ⊢ φ → M ⁢ X ∈ ℂ
51 25 27 mulcld ⊢ φ → D ⁢ A ∈ ℂ
52 37 51 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
53 36 25 mulcld ⊢ φ → P ⁢ D ∈ ℂ
54 52 53 subcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D ∈ ℂ
55 26 51 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
56 24 27 mulcld ⊢ φ → Q ⁢ A ∈ ℂ
57 55 56 subcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ∈ ℂ
58 54 57 subcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ∈ ℂ
59 58 41 47 divcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
60 59 negcld ⊢ φ → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
61 15 60 eqeltrid ⊢ φ → N ∈ ℂ
62 18 50 61 addassd ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 + M ⁢ X + N
63 15 eqcomi ⊢ − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = N
64 63 a1i ⊢ φ → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = N
65 59 64 negcon1ad ⊢ φ → − N = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
66 65 59 eqeltrd ⊢ φ → − N ∈ ℂ
67 41 18 mulcld ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
68 40 8 mulcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
69 26 37 18 subdird ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2
70 30 39 8 subdird ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X − P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
71 69 70 oveq12d ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 + Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
72 26 18 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
73 30 8 mulcld ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
74 37 18 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
75 39 8 mulcld ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
76 72 73 74 75 addsub4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
77 8 27 subcld ⊢ φ → X − A ∈ ℂ
78 8 25 subcld ⊢ φ → X − D ∈ ℂ
79 77 78 mulcomd ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X − D ⁢ X − A
80 79 oveq2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
81 77 cjcld ⊢ φ → X − A ‾ ∈ ℂ
82 31 32 16 subne0d ⊢ φ → B − C ≠ 0
83 33 82 absne0d ⊢ φ → B − C ≠ 0
84 10 83 eqnetrd ⊢ φ → X − A ≠ 0
85 77 abs00ad ⊢ φ → X − A = 0 ↔ X − A = 0
86 85 necon3bid ⊢ φ → X − A ≠ 0 ↔ X − A ≠ 0
87 84 86 mpbid ⊢ φ → X − A ≠ 0
88 10 oveq1d ⊢ φ → X − A 2 = B − C 2
89 77 absvalsqd ⊢ φ → X − A 2 = X − A ⁢ X − A ‾
90 33 absvalsqd ⊢ φ → B − C 2 = B − C ⁢ B − C ‾
91 88 89 90 3eqtr3d ⊢ φ → X − A ⁢ X − A ‾ = B − C ⁢ B − C ‾
92 91 12 eqtr4di ⊢ φ → X − A ⁢ X − A ‾ = P
93 77 81 87 92 mvllmuld ⊢ φ → X − A ‾ = P X − A
94 93 81 eqeltrrd ⊢ φ → P X − A ∈ ℂ
95 37 94 addcld ⊢ φ → A ‾ + P X − A ∈ ℂ
96 95 77 78 mulassd ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D
97 36 77 87 divcan1d ⊢ φ → P X − A ⁢ X − A = P
98 97 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A + P X − A ⁢ X − A = A ‾ ⁢ X − A + P
99 37 77 94 98 joinlmuladdmuld ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A = A ‾ ⁢ X − A + P
100 99 oveq1d ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A + P ⁢ X − D
101 37 77 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ∈ ℂ
102 101 36 78 adddird ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A + P ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D + P ⁢ X − D
103 37 77 78 mulassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
104 8 27 8 25 mulsubd ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X ⁢ X + D ⁢ A - X ⁢ D + X ⁢ A
105 8 sqvald ⊢ φ → X 2 = X ⁢ X
106 105 oveq1d ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A = X ⁢ X + D ⁢ A
107 8 25 27 adddid ⊢ φ → X ⁢ D + A = X ⁢ D + X ⁢ A
108 106 107 oveq12d ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A - X ⁢ D + A = X ⁢ X + D ⁢ A - X ⁢ D + X ⁢ A
109 8 28 mulcld ⊢ φ → X ⁢ D + A ∈ ℂ
110 18 51 109 addsubd ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A - X ⁢ D + A = X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
111 104 108 110 3eqtr2d ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
112 111 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
113 18 109 subcld ⊢ φ → X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
114 37 113 51 adddid ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A
115 103 112 114 3eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A
116 36 8 25 subdid ⊢ φ → P ⁢ X − D = P ⁢ X − P ⁢ D
117 115 116 oveq12d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D + P ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
118 100 102 117 3eqtrd ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
119 8 27 cjsubd ⊢ φ → X − A ‾ = X ‾ − A ‾
120 119 93 eqtr3d ⊢ φ → X ‾ − A ‾ = P X − A
121 8 cjcld ⊢ φ → X ‾ ∈ ℂ
122 121 37 94 subaddd ⊢ φ → X ‾ − A ‾ = P X − A ↔ A ‾ + P X − A = X ‾
123 120 122 mpbid ⊢ φ → A ‾ + P X − A = X ‾
124 123 oveq1d ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
125 96 118 124 3eqtr3rd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
126 37 113 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
127 126 52 addcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
128 36 8 mulcld ⊢ φ → P ⁢ X ∈ ℂ
129 127 128 53 addsubassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
130 126 52 128 add32d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A
131 130 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D
132 125 129 131 3eqtr2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D
133 126 128 addcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X ∈ ℂ
134 133 52 53 addsubassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
135 38 8 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
136 74 135 128 subadd23d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P ⁢ X - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
137 37 18 109 subdid ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X ⁢ D + A
138 37 8 28 mul12d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = X ⁢ A ‾ ⁢ D + A
139 8 38 mulcomd ⊢ φ → X ⁢ A ‾ ⁢ D + A = A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
140 138 139 eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
141 140 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
142 137 141 eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
143 142 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + P ⁢ X
144 36 38 8 subdird ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = P ⁢ X − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
145 144 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P ⁢ X - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
146 136 143 145 3eqtr4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
147 146 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
148 132 134 147 3eqtrd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
149 78 cjcld ⊢ φ → X − D ‾ ∈ ℂ
150 19 20 17 subne0d ⊢ φ → E − F ≠ 0
151 21 150 absne0d ⊢ φ → E − F ≠ 0
152 11 151 eqnetrd ⊢ φ → X − D ≠ 0
153 78 abs00ad ⊢ φ → X − D = 0 ↔ X − D = 0
154 153 necon3bid ⊢ φ → X − D ≠ 0 ↔ X − D ≠ 0
155 152 154 mpbid ⊢ φ → X − D ≠ 0
156 11 oveq1d ⊢ φ → X − D 2 = E − F 2
157 78 absvalsqd ⊢ φ → X − D 2 = X − D ⁢ X − D ‾
158 21 absvalsqd ⊢ φ → E − F 2 = E − F ⁢ E − F ‾
159 156 157 158 3eqtr3d ⊢ φ → X − D ⁢ X − D ‾ = E − F ⁢ E − F ‾
160 159 13 eqtr4di ⊢ φ → X − D ⁢ X − D ‾ = Q
161 78 149 155 160 mvllmuld ⊢ φ → X − D ‾ = Q X − D
162 161 149 eqeltrrd ⊢ φ → Q X − D ∈ ℂ
163 26 162 addcld ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ∈ ℂ
164 163 78 77 mulassd ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A
165 24 78 155 divcan1d ⊢ φ → Q X − D ⁢ X − D = Q
166 165 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D + Q X − D ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D + Q
167 26 78 162 166 joinlmuladdmuld ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D + Q
168 167 oveq1d ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D + Q ⁢ X − A
169 26 78 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ∈ ℂ
170 169 24 77 adddird ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D + Q ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A + Q ⁢ X − A
171 26 78 77 mulassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
172 79 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
173 171 172 eqtr4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
174 111 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
175 26 113 51 adddid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A
176 173 174 175 3eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A
177 24 8 27 subdid ⊢ φ → Q ⁢ X − A = Q ⁢ X − Q ⁢ A
178 176 177 oveq12d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A + Q ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
179 168 170 178 3eqtrd ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
180 8 25 cjsubd ⊢ φ → X − D ‾ = X ‾ − D ‾
181 180 161 eqtr3d ⊢ φ → X ‾ − D ‾ = Q X − D
182 121 26 162 subaddd ⊢ φ → X ‾ − D ‾ = Q X − D ↔ D ‾ + Q X − D = X ‾
183 181 182 mpbid ⊢ φ → D ‾ + Q X − D = X ‾
184 183 oveq1d ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
185 164 179 184 3eqtr3rd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
186 26 113 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
187 186 55 addcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
188 24 8 mulcld ⊢ φ → Q ⁢ X ∈ ℂ
189 187 188 56 addsubassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
190 186 55 188 add32d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A
191 190 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A
192 185 189 191 3eqtr2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A
193 186 188 addcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X ∈ ℂ
194 193 55 56 addsubassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
195 29 8 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
196 72 195 188 subadd23d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q ⁢ X - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
197 26 18 109 subdid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ X ⁢ D + A
198 26 8 28 mul12d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = X ⁢ D ‾ ⁢ D + A
199 8 29 mulcomd ⊢ φ → X ⁢ D ‾ ⁢ D + A = D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
200 198 199 eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
201 200 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
202 197 201 eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
203 202 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + Q ⁢ X
204 24 29 8 subdird ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X = Q ⁢ X − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
205 204 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q ⁢ X - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
206 196 203 205 3eqtr4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
207 206 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
208 192 194 207 3eqtrd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
209 80 148 208 3eqtr3d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
210 146 133 eqeltrrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
211 206 193 eqeltrrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
212 210 54 211 57 addsubeq4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ↔ D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
213 209 212 mpbid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
214 71 76 213 3eqtr2d ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 + Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
215 67 68 214 mvlraddd ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
216 41 18 47 215 mvllmuld ⊢ φ → X 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
217 58 68 41 47 divsubdird ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ − Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
218 65 oveq1d ⊢ φ → - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ − Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
219 217 218 eqtr4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
220 40 8 41 47 div23d ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ⁢ X
221 14 oveq1i ⊢ M ⁢ X = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ⁢ X
222 220 221 eqtr4di ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = M ⁢ X
223 222 oveq2d ⊢ φ → - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = - N - M ⁢ X
224 216 219 223 3eqtrd ⊢ φ → X 2 = - N - M ⁢ X
225 66 50 224 mvrrsubd ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X = − N
226 18 50 addcld ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X ∈ ℂ
227 addeq0 ⊢ X 2 + M ⁢ X ∈ ℂ ∧ N ∈ ℂ → X 2 + M ⁢ X + N = 0 ↔ X 2 + M ⁢ X = − N
228 226 61 227 syl2anc ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0 ↔ X 2 + M ⁢ X = − N
229 225 228 mpbird ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0
230 62 229 eqtr3d ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0