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Theorem itsclc0xyqsolb

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, 2-May-2023) (Revised by AV, 14-May-2023)

Ref Expression
Hypotheses itsclc0xyqsolr.q ⊢ Q = A 2 + B 2
itsclc0xyqsolr.d ⊢ D = R 2 ⁢ Q − C 2
Assertion itsclc0xyqsolb ⊢ 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 itsclc0xyqsolr.q ⊢ Q = A 2 + B 2
2 itsclc0xyqsolr.d ⊢ D = R 2 ⁢ Q − C 2
3 1 2 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
4 3 3expb ⊢ 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
5 simpl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 → A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ
6 simpr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 → A ≠ 0 ∨ B ≠ 0
7 simpl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D
8 1 2 itsclc0xyqsolr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C
9 5 6 7 8 syl2an3an ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ C ∈ ℝ ∧ A ≠ 0 ∨ B ≠ 0 ∧ R ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ D ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X = A ⁢ C + B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C − A ⁢ D Q ∨ X = A ⁢ C − B ⁢ D Q ∧ Y = B ⁢ C + A ⁢ D Q → X 2 + Y 2 = R 2 ∧ A ⁢ X + B ⁢ Y = C
10 4 9 impbid ⊢ 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