Metamath Proof Explorer


Theorem itsclc0xyqsol

Description: Lemma for itsclc0 . Solutions of the quadratic equations for the coordinates of the intersection points of a (nondegenerate) line and a circle. (Contributed by AV, 25-Feb-2023)

Ref Expression
Hypotheses itscnhlc0yqe.q ⊢ Q = A 2 + B 2
itsclc0yqsol.d ⊢ D = R 2 ⁢ Q − C 2
Assertion itsclc0xyqsol ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itscnhlc0yqe.q ⊢ Q = A 2 + B 2
2 itsclc0yqsol.d ⊢ D = R 2 ⁢ Q − C 2
3 1 2 itscnhlc0xyqsol ⊢ A ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
4 3 3exp ⊢ A ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
5 4 3exp ⊢ A ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 → B ∈ ℝ → C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
6 5 expcom ⊢ A ≠ 0 → A ∈ ℝ → B ∈ ℝ → C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
7 6 3impd ⊢ A ≠ 0 → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
8 nne ⊢ ¬ A ≠ 0 ↔ A = 0
9 1 2 itschlc0xyqsol ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A = 0 ∧ B ≠ 0 ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
10 9 3exp ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A = 0 ∧ B ≠ 0 → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
11 10 expcom ⊢ A = 0 ∧ B ≠ 0 → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
12 8 11 sylanb ⊢ ¬ A ≠ 0 ∧ B ≠ 0 → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
13 7 12 jaoi3 ⊢ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
14 13 impcom ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q
15 14 3imp ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q