Metamath Proof Explorer


Theorem quartlem2

Description: Closure lemmas for quart . (Contributed by Mario Carneiro, 7-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses quart.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
quart.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
quart.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
quart.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚ )
quart.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ )
quart.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ = - ( ๐ด / 4 ) )
quart.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐ต โˆ’ ( ( 3 / 8 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
quart.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ = ( ( ๐ถ โˆ’ ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / 2 ) ) + ( ( ๐ด โ†‘ 3 ) / 8 ) ) )
quart.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… = ( ( ๐ท โˆ’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) / 4 ) ) + ( ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ๐ต ) / 1 6 ) โˆ’ ( ( 3 / 2 5 6 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 4 ) ) ) ) )
quart.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ = ( ( ๐‘ƒ โ†‘ 2 ) + ( 1 2 ยท ๐‘… ) ) )
quart.v โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ = ( ( - ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆ’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) ) + ( 7 2 ยท ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) ) ) )
quart.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š = ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘‰ โ†‘ 2 ) โˆ’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) ) ) )
Assertion quartlem2 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‰ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘Š โˆˆ โ„‚ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 quart.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 quart.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
3 quart.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
4 quart.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚ )
5 quart.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚ )
6 quart.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ = - ( ๐ด / 4 ) )
7 quart.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐ต โˆ’ ( ( 3 / 8 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
8 quart.q โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ = ( ( ๐ถ โˆ’ ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / 2 ) ) + ( ( ๐ด โ†‘ 3 ) / 8 ) ) )
9 quart.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… = ( ( ๐ท โˆ’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) / 4 ) ) + ( ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) ยท ๐ต ) / 1 6 ) โˆ’ ( ( 3 / 2 5 6 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 4 ) ) ) ) )
10 quart.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ = ( ( ๐‘ƒ โ†‘ 2 ) + ( 1 2 ยท ๐‘… ) ) )
11 quart.v โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ = ( ( - ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆ’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) ) + ( 7 2 ยท ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) ) ) )
12 quart.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š = ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘‰ โ†‘ 2 ) โˆ’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) ) ) )
13 1 2 3 4 7 8 9 quart1cl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘„ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘… โˆˆ โ„‚ ) )
14 13 simp1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚ )
15 14 sqcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
16 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
17 2nn โŠข 2 โˆˆ โ„•
18 16 17 decnncl โŠข 1 2 โˆˆ โ„•
19 18 nncni โŠข 1 2 โˆˆ โ„‚
20 13 simp3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚ )
21 mulcl โŠข ( ( 1 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘… โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 2 ยท ๐‘… ) โˆˆ โ„‚ )
22 19 20 21 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 2 ยท ๐‘… ) โˆˆ โ„‚ )
23 15 22 addcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ โ†‘ 2 ) + ( 1 2 ยท ๐‘… ) ) โˆˆ โ„‚ )
24 10 23 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ โ„‚ )
25 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
26 3nn0 โŠข 3 โˆˆ โ„•0
27 expcl โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚ โˆง 3 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ )
28 14 26 27 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ )
29 mulcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆˆ โ„‚ )
30 25 28 29 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆˆ โ„‚ )
31 30 negcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆˆ โ„‚ )
32 2nn0 โŠข 2 โˆˆ โ„•0
33 7nn โŠข 7 โˆˆ โ„•
34 32 33 decnncl โŠข 2 7 โˆˆ โ„•
35 34 nncni โŠข 2 7 โˆˆ โ„‚
36 13 simp2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„‚ )
37 36 sqcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
38 mulcl โŠข ( ( 2 7 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
39 35 37 38 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
40 31 39 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆ’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
41 7nn0 โŠข 7 โˆˆ โ„•0
42 41 17 decnncl โŠข 7 2 โˆˆ โ„•
43 42 nncni โŠข 7 2 โˆˆ โ„‚
44 14 20 mulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) โˆˆ โ„‚ )
45 mulcl โŠข ( ( 7 2 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 7 2 ยท ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) ) โˆˆ โ„‚ )
46 43 44 45 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 7 2 ยท ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) ) โˆˆ โ„‚ )
47 40 46 addcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( - ( 2 ยท ( ๐‘ƒ โ†‘ 3 ) ) โˆ’ ( 2 7 ยท ( ๐‘„ โ†‘ 2 ) ) ) + ( 7 2 ยท ( ๐‘ƒ ยท ๐‘… ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
48 11 47 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ โˆˆ โ„‚ )
49 48 sqcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‰ โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
50 4cn โŠข 4 โˆˆ โ„‚
51 expcl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ โ„‚ โˆง 3 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ )
52 24 26 51 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ )
53 mulcl โŠข ( ( 4 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) โˆˆ โ„‚ )
54 50 52 53 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) โˆˆ โ„‚ )
55 49 54 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‰ โ†‘ 2 ) โˆ’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
56 55 sqrtcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆš โ€˜ ( ( ๐‘‰ โ†‘ 2 ) โˆ’ ( 4 ยท ( ๐‘ˆ โ†‘ 3 ) ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
57 12 56 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ โ„‚ )
58 24 48 57 3jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ˆ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‰ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘Š โˆˆ โ„‚ ) )