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Theorem goldratmolem4

Description: Lemma 4 for determining the value of golden ratio. (Contributed by Ender Ting, 24-Jul-2026)

Ref Expression
Hypothesis goldra.val 𝐹 = ( 2 · ( cos ‘ ( π / 5 ) ) )
Assertion goldratmolem4 ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) = 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 goldra.val 𝐹 = ( 2 · ( cos ‘ ( π / 5 ) ) )
2 1 goldrarr 𝐹 ∈ ℝ
3 2re 2 ∈ ℝ
4 2 3 readdcli ( 𝐹 + 2 ) ∈ ℝ
5 1 goldrapos 0 < 𝐹
6 2pos 0 < 2
7 2 3 5 6 addgt0ii 0 < ( 𝐹 + 2 )
8 4 7 gt0ne0ii ( 𝐹 + 2 ) ≠ 0
9 8 neii ¬ ( 𝐹 + 2 ) = 0
10 2 recni 𝐹 ∈ ℂ
11 10 goldpolyfactor ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) · ( 𝐹 + 2 ) ) = ( ( ( ( 𝐹 ↑ 5 ) − ( 5 · ( 𝐹 ↑ 3 ) ) ) + ( 5 · 𝐹 ) ) + 2 )
12 1 goldratmolem3 ( ( ( ( 𝐹 ↑ 5 ) − ( 5 · ( 𝐹 ↑ 3 ) ) ) + ( 5 · 𝐹 ) ) + 2 ) = 0
13 11 12 eqtri ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) · ( 𝐹 + 2 ) ) = 0
14 10 sqcli ( 𝐹 ↑ 2 ) ∈ ℂ
15 14 10 subcli ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) ∈ ℂ
16 ax-1cn 1 ∈ ℂ
17 15 16 subcli ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ∈ ℂ
18 17 17 mulcli ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) ∈ ℂ
19 2cn 2 ∈ ℂ
20 10 19 addcli ( 𝐹 + 2 ) ∈ ℂ
21 18 20 mul0ori ( ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) · ( 𝐹 + 2 ) ) = 0 ↔ ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 ∨ ( 𝐹 + 2 ) = 0 ) )
22 13 21 mpbi ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 ∨ ( 𝐹 + 2 ) = 0 )
23 orcom ( ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 ∨ ( 𝐹 + 2 ) = 0 ) ↔ ( ( 𝐹 + 2 ) = 0 ∨ ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 ) )
24 22 23 mpbi ( ( 𝐹 + 2 ) = 0 ∨ ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 )
25 9 24 mtpor ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0
26 17 msq0i ( ( ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) · ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) ) = 0 ↔ ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) = 0 )
27 25 26 mpbi ( ( ( 𝐹 ↑ 2 ) − 𝐹 ) − 1 ) = 0