Metamath Proof Explorer


Theorem constrrtcc

Description: In the construction of constructible numbers, circle-circle intersections are roots of a quadratic equation. (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 ‾
Assertion constrrtcc ⊢ 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 14 a1i ⊢ φ ∧ B = C → M = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
17 1 6 sseldd ⊢ φ → E ∈ ℂ
18 1 7 sseldd ⊢ φ → F ∈ ℂ
19 17 18 subcld ⊢ φ → E − F ∈ ℂ
20 19 adantr ⊢ φ ∧ B = C → E − F ∈ ℂ
21 20 absvalsqd ⊢ φ ∧ B = C → E − F 2 = E − F ⁢ E − F ‾
22 13 21 eqtr4id ⊢ φ ∧ B = C → Q = E − F 2
23 8 adantr ⊢ φ ∧ B = C → X ∈ ℂ
24 1 2 sseldd ⊢ φ → A ∈ ℂ
25 24 adantr ⊢ φ ∧ B = C → A ∈ ℂ
26 8 24 subcld ⊢ φ → X − A ∈ ℂ
27 26 adantr ⊢ φ ∧ B = C → X − A ∈ ℂ
28 10 adantr ⊢ φ ∧ B = C → X − A = B − C
29 1 3 sseldd ⊢ φ → B ∈ ℂ
30 29 adantr ⊢ φ ∧ B = C → B ∈ ℂ
31 simpr ⊢ φ ∧ B = C → B = C
32 30 31 subeq0bd ⊢ φ ∧ B = C → B − C = 0
33 32 abs00bd ⊢ φ ∧ B = C → B − C = 0
34 28 33 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → X − A = 0
35 27 34 abs00d ⊢ φ ∧ B = C → X − A = 0
36 23 25 35 subeq0d ⊢ φ ∧ B = C → X = A
37 36 fvoveq1d ⊢ φ ∧ B = C → X − D = A − D
38 11 adantr ⊢ φ ∧ B = C → X − D = E − F
39 1 5 sseldd ⊢ φ → D ∈ ℂ
40 39 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D ∈ ℂ
41 25 40 abssubd ⊢ φ ∧ B = C → A − D = D − A
42 37 38 41 3eqtr3d ⊢ φ ∧ B = C → E − F = D − A
43 42 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → E − F 2 = D − A 2
44 39 24 subcld ⊢ φ → D − A ∈ ℂ
45 44 absvalsqd ⊢ φ → D − A 2 = D − A ⁢ D − A ‾
46 45 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D − A 2 = D − A ⁢ D − A ‾
47 22 43 46 3eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → Q = D − A ⁢ D − A ‾
48 47 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → Q − D ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ − D ‾ ⁢ D + A
49 32 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → B − C ⁢ B − C ‾ = 0 ⋅ B − C ‾
50 1 4 sseldd ⊢ φ → C ∈ ℂ
51 29 50 subcld ⊢ φ → B − C ∈ ℂ
52 51 cjcld ⊢ φ → B − C ‾ ∈ ℂ
53 52 adantr ⊢ φ ∧ B = C → B − C ‾ ∈ ℂ
54 53 mul02d ⊢ φ ∧ B = C → 0 ⋅ B − C ‾ = 0
55 49 54 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → B − C ⁢ B − C ‾ = 0
56 12 55 eqtrid ⊢ φ ∧ B = C → P = 0
57 56 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → P − A ‾ ⁢ D + A = 0 − A ‾ ⁢ D + A
58 48 57 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ - D ‾ ⁢ D + A - 0 − A ‾ ⁢ D + A
59 44 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D − A ∈ ℂ
60 59 cjcld ⊢ φ ∧ B = C → D − A ‾ ∈ ℂ
61 59 60 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ ∈ ℂ
62 40 cjcld ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ ∈ ℂ
63 40 25 addcld ⊢ φ ∧ B = C → D + A ∈ ℂ
64 62 63 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
65 0cnd ⊢ φ ∧ B = C → 0 ∈ ℂ
66 25 cjcld ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ∈ ℂ
67 66 63 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
68 61 64 65 67 sub4d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ - D ‾ ⁢ D + A - 0 − A ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ - 0 - D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A
69 61 subid1d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ − 0 = D − A ⁢ D − A ‾
70 39 24 cjsubd ⊢ φ → D − A ‾ = D ‾ − A ‾
71 70 oveq1d ⊢ φ → D − A ‾ ⁢ D + A = D ‾ − A ‾ ⁢ D + A
72 44 cjcld ⊢ φ → D − A ‾ ∈ ℂ
73 39 24 addcld ⊢ φ → D + A ∈ ℂ
74 72 73 mulcomd ⊢ φ → D − A ‾ ⁢ D + A = D + A ⁢ D − A ‾
75 39 cjcld ⊢ φ → D ‾ ∈ ℂ
76 24 cjcld ⊢ φ → A ‾ ∈ ℂ
77 75 76 73 subdird ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ D + A = D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A
78 71 74 77 3eqtr3rd ⊢ φ → D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A = D + A ⁢ D − A ‾
79 78 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A = D + A ⁢ D − A ‾
80 69 79 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ - 0 - D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
81 58 68 80 3eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
82 59 63 60 subdird ⊢ φ ∧ B = C → D - A - D + A ⁢ D − A ‾ = D − A ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
83 63 59 negsubdi2d ⊢ φ ∧ B = C → − D + A - D − A = D - A - D + A
84 40 25 25 pnncand ⊢ φ ∧ B = C → D + A - D − A = A + A
85 25 2timesd ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ A = A + A
86 84 85 eqtr4d ⊢ φ ∧ B = C → D + A - D − A = 2 ⁢ A
87 86 negeqd ⊢ φ ∧ B = C → − D + A - D − A = − 2 ⁢ A
88 83 87 eqtr3d ⊢ φ ∧ B = C → D - A - D + A = − 2 ⁢ A
89 88 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → D - A - D + A ⁢ D − A ‾ = − 2 ⁢ A ⁢ D − A ‾
90 81 82 89 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ⁢ D − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A
91 70 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D − A ‾ = D ‾ − A ‾
92 90 91 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
93 2cnd ⊢ φ ∧ B = C → 2 ∈ ℂ
94 93 25 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ A ∈ ℂ
95 94 negcld ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ∈ ℂ
96 9 necomd ⊢ φ → D ≠ A
97 39 24 96 subne0d ⊢ φ → D − A ≠ 0
98 44 97 cjne0d ⊢ φ → D − A ‾ ≠ 0
99 98 adantr ⊢ φ ∧ B = C → D − A ‾ ≠ 0
100 95 60 99 divcan4d ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = − 2 ⁢ A
101 16 92 100 3eqtr2d ⊢ φ ∧ B = C → M = − 2 ⁢ A
102 101 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → M ⁢ X = − 2 ⁢ A ⁢ X
103 94 23 mulneg1d ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ⁢ X = − 2 ⁢ A ⁢ X
104 93 25 23 mulassd ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ A ⁢ X = 2 ⁢ A ⁢ X
105 25 23 mulcomd ⊢ φ ∧ B = C → A ⁢ X = X ⁢ A
106 105 oveq2d ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ A ⁢ X = 2 ⁢ X ⁢ A
107 104 106 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ A ⁢ X = 2 ⁢ X ⁢ A
108 107 negeqd ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ A ⁢ X = − 2 ⁢ X ⁢ A
109 102 103 108 3eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → M ⁢ X = − 2 ⁢ X ⁢ A
110 25 sqcld ⊢ φ ∧ B = C → A 2 ∈ ℂ
111 56 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → P ⁢ D = 0 ⋅ D
112 40 mul02d ⊢ φ ∧ B = C → 0 ⋅ D = 0
113 111 112 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → P ⁢ D = 0
114 113 oveq2d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = A ‾ ⁢ D ⁢ A − 0
115 40 25 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A ∈ ℂ
116 66 115 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
117 116 subid1d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A − 0 = A ‾ ⁢ D ⁢ A
118 114 117 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = A ‾ ⁢ D ⁢ A
119 47 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → Q ⁢ A = D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A
120 119 oveq2d ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = D ‾ ⁢ D ⁢ A − D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A
121 118 120 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A − D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A
122 62 115 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
123 61 25 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A ∈ ℂ
124 116 122 123 subsubd ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A − D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A = A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A + D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A
125 70 negeqd ⊢ φ → − D − A ‾ = − D ‾ − A ‾
126 75 76 negsubdi2d ⊢ φ → − D ‾ − A ‾ = A ‾ − D ‾
127 125 126 eqtr2d ⊢ φ → A ‾ − D ‾ = − D − A ‾
128 127 oveq1d ⊢ φ → A ‾ − D ‾ ⁢ D ⁢ A = − D − A ‾ ⁢ D ⁢ A
129 39 24 mulcld ⊢ φ → D ⁢ A ∈ ℂ
130 76 75 129 subdird ⊢ φ → A ‾ − D ‾ ⁢ D ⁢ A = A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A
131 72 129 mulcomd ⊢ φ → D − A ‾ ⁢ D ⁢ A = D ⁢ A ⁢ D − A ‾
132 131 negeqd ⊢ φ → − D − A ‾ ⁢ D ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
133 72 129 mulneg1d ⊢ φ → − D − A ‾ ⁢ D ⁢ A = − D − A ‾ ⁢ D ⁢ A
134 129 72 mulneg1d ⊢ φ → − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
135 132 133 134 3eqtr4d ⊢ φ → − D − A ‾ ⁢ D ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
136 128 130 135 3eqtr3d ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
137 136 adantr ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
138 59 60 25 mul32d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A = D − A ⁢ A ⁢ D − A ‾
139 40 25 25 subdird ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ A = D ⁢ A − A ⁢ A
140 25 sqvald ⊢ φ ∧ B = C → A 2 = A ⁢ A
141 140 oveq2d ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A − A 2 = D ⁢ A − A ⁢ A
142 139 141 eqtr4d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ A = D ⁢ A − A 2
143 142 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ A ⁢ D − A ‾ = D ⁢ A − A 2 ⁢ D − A ‾
144 138 143 eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A = D ⁢ A − A 2 ⁢ D − A ‾
145 137 144 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A + D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ + D ⁢ A − A 2 ⁢ D − A ‾
146 115 negcld ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A ∈ ℂ
147 115 110 subcld ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A − A 2 ∈ ℂ
148 146 147 60 adddird ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A + D ⁢ A - A 2 ⁢ D − A ‾ = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ + D ⁢ A − A 2 ⁢ D − A ‾
149 115 subidd ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A − D ⁢ A = 0
150 149 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A - D ⁢ A - A 2 = 0 − A 2
151 146 147 addcomd ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A + D ⁢ A - A 2 = D ⁢ A - A 2 + − D ⁢ A
152 147 115 negsubd ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A - A 2 + − D ⁢ A = D ⁢ A - A 2 - D ⁢ A
153 115 110 115 sub32d ⊢ φ ∧ B = C → D ⁢ A - A 2 - D ⁢ A = D ⁢ A - D ⁢ A - A 2
154 151 152 153 3eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A + D ⁢ A - A 2 = D ⁢ A - D ⁢ A - A 2
155 df-neg ⊢ − A 2 = 0 − A 2
156 155 a1i ⊢ φ ∧ B = C → − A 2 = 0 − A 2
157 150 154 156 3eqtr4d ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A + D ⁢ A - A 2 = − A 2
158 157 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → − D ⁢ A + D ⁢ A - A 2 ⁢ D − A ‾ = − A 2 ⁢ D − A ‾
159 145 148 158 3eqtr2d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A + D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ A = − A 2 ⁢ D − A ‾
160 121 124 159 3eqtrd ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = − A 2 ⁢ D − A ‾
161 91 eqcomd ⊢ φ ∧ B = C → D ‾ − A ‾ = D − A ‾
162 160 161 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = − A 2 ⁢ D − A ‾ D − A ‾
163 110 negcld ⊢ φ ∧ B = C → − A 2 ∈ ℂ
164 163 60 99 divcan4d ⊢ φ ∧ B = C → − A 2 ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = − A 2
165 162 164 eqtr2d ⊢ φ ∧ B = C → − A 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
166 110 165 negcon1ad ⊢ φ ∧ B = C → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = A 2
167 15 166 eqtrid ⊢ φ ∧ B = C → N = A 2
168 109 167 oveq12d ⊢ φ ∧ B = C → M ⁢ X + N = - 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
169 168 oveq2d ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
170 23 sqcld ⊢ φ ∧ B = C → X 2 ∈ ℂ
171 23 25 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → X ⁢ A ∈ ℂ
172 93 171 mulcld ⊢ φ ∧ B = C → 2 ⁢ X ⁢ A ∈ ℂ
173 172 negcld ⊢ φ ∧ B = C → − 2 ⁢ X ⁢ A ∈ ℂ
174 170 173 110 addassd ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ A + A 2 = X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
175 170 172 negsubd ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ A = X 2 − 2 ⁢ X ⁢ A
176 175 oveq1d ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ A + A 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
177 169 174 176 3eqtr2d ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
178 binom2sub ⊢ X ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → X − A 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
179 23 25 178 syl2anc ⊢ φ ∧ B = C → X − A 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ A + A 2
180 35 sq0id ⊢ φ ∧ B = C → X − A 2 = 0
181 177 179 180 3eqtr2d ⊢ φ ∧ B = C → X 2 + M ⁢ X + N = 0
182 14 a1i ⊢ φ ∧ E = F → M = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
183 17 adantr ⊢ φ ∧ E = F → E ∈ ℂ
184 simpr ⊢ φ ∧ E = F → E = F
185 183 184 subeq0bd ⊢ φ ∧ E = F → E − F = 0
186 185 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → E − F ⁢ E − F ‾ = 0 ⋅ E − F ‾
187 19 cjcld ⊢ φ → E − F ‾ ∈ ℂ
188 187 adantr ⊢ φ ∧ E = F → E − F ‾ ∈ ℂ
189 188 mul02d ⊢ φ ∧ E = F → 0 ⋅ E − F ‾ = 0
190 186 189 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → E − F ⁢ E − F ‾ = 0
191 13 190 eqtrid ⊢ φ ∧ E = F → Q = 0
192 191 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → Q − D ‾ ⁢ D + A = 0 − D ‾ ⁢ D + A
193 51 adantr ⊢ φ ∧ E = F → B − C ∈ ℂ
194 193 absvalsqd ⊢ φ ∧ E = F → B − C 2 = B − C ⁢ B − C ‾
195 12 194 eqtr4id ⊢ φ ∧ E = F → P = B − C 2
196 10 adantr ⊢ φ ∧ E = F → X − A = B − C
197 8 adantr ⊢ φ ∧ E = F → X ∈ ℂ
198 39 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D ∈ ℂ
199 8 39 subcld ⊢ φ → X − D ∈ ℂ
200 199 adantr ⊢ φ ∧ E = F → X − D ∈ ℂ
201 11 adantr ⊢ φ ∧ E = F → X − D = E − F
202 185 abs00bd ⊢ φ ∧ E = F → E − F = 0
203 201 202 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → X − D = 0
204 200 203 abs00d ⊢ φ ∧ E = F → X − D = 0
205 197 198 204 subeq0d ⊢ φ ∧ E = F → X = D
206 205 fvoveq1d ⊢ φ ∧ E = F → X − A = D − A
207 196 206 eqtr3d ⊢ φ ∧ E = F → B − C = D − A
208 207 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → B − C 2 = D − A 2
209 45 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D − A 2 = D − A ⁢ D − A ‾
210 195 208 209 3eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → P = D − A ⁢ D − A ‾
211 210 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → P − A ‾ ⁢ D + A = D − A ⁢ D − A ‾ − A ‾ ⁢ D + A
212 192 211 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A = 0 - D ‾ ⁢ D + A - D − A ⁢ D − A ‾ − A ‾ ⁢ D + A
213 0cnd ⊢ φ ∧ E = F → 0 ∈ ℂ
214 198 cjcld ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ∈ ℂ
215 24 adantr ⊢ φ ∧ E = F → A ∈ ℂ
216 198 215 addcld ⊢ φ ∧ E = F → D + A ∈ ℂ
217 214 216 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
218 44 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D − A ∈ ℂ
219 218 cjcld ⊢ φ ∧ E = F → D − A ‾ ∈ ℂ
220 218 219 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D − A ‾ ∈ ℂ
221 215 cjcld ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ∈ ℂ
222 221 216 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
223 213 217 220 222 sub4d ⊢ φ ∧ E = F → 0 - D ‾ ⁢ D + A - D − A ⁢ D − A ‾ − A ‾ ⁢ D + A = 0 - D − A ⁢ D − A ‾ - D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A
224 218 219 mulneg1d ⊢ φ ∧ E = F → − D − A ⁢ D − A ‾ = − D − A ⁢ D − A ‾
225 198 215 negsubdi2d ⊢ φ ∧ E = F → − D − A = A − D
226 225 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → − D − A ⁢ D − A ‾ = A − D ⁢ D − A ‾
227 df-neg ⊢ − D − A ⁢ D − A ‾ = 0 − D − A ⁢ D − A ‾
228 227 a1i ⊢ φ ∧ E = F → − D − A ⁢ D − A ‾ = 0 − D − A ⁢ D − A ‾
229 224 226 228 3eqtr3rd ⊢ φ ∧ E = F → 0 − D − A ⁢ D − A ‾ = A − D ⁢ D − A ‾
230 78 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A = D + A ⁢ D − A ‾
231 229 230 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → 0 - D − A ⁢ D − A ‾ - D ‾ ⁢ D + A − A ‾ ⁢ D + A = A − D ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
232 212 223 231 3eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A = A − D ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
233 215 198 subcld ⊢ φ ∧ E = F → A − D ∈ ℂ
234 233 216 219 subdird ⊢ φ ∧ E = F → A - D - D + A ⁢ D − A ‾ = A − D ⁢ D − A ‾ − D + A ⁢ D − A ‾
235 216 233 negsubdi2d ⊢ φ ∧ E = F → − D + A - A − D = A - D - D + A
236 198 2timesd ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ D = D + D
237 215 198 198 pnncand ⊢ φ ∧ E = F → A + D - A − D = D + D
238 215 198 addcomd ⊢ φ ∧ E = F → A + D = D + A
239 238 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → A + D - A − D = D + A - A − D
240 236 237 239 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ E = F → D + A - A − D = 2 ⁢ D
241 240 negeqd ⊢ φ ∧ E = F → − D + A - A − D = − 2 ⁢ D
242 235 241 eqtr3d ⊢ φ ∧ E = F → A - D - D + A = − 2 ⁢ D
243 242 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → A - D - D + A ⁢ D − A ‾ = − 2 ⁢ D ⁢ D − A ‾
244 232 234 243 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ⁢ D − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A
245 70 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D − A ‾ = D ‾ − A ‾
246 244 245 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾
247 2cnd ⊢ φ ∧ E = F → 2 ∈ ℂ
248 247 198 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ D ∈ ℂ
249 248 negcld ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ∈ ℂ
250 98 adantr ⊢ φ ∧ E = F → D − A ‾ ≠ 0
251 249 219 250 divcan4d ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = − 2 ⁢ D
252 182 246 251 3eqtr2d ⊢ φ ∧ E = F → M = − 2 ⁢ D
253 252 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → M ⁢ X = − 2 ⁢ D ⁢ X
254 248 197 mulneg1d ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ⁢ X = − 2 ⁢ D ⁢ X
255 247 198 197 mulassd ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ D ⁢ X = 2 ⁢ D ⁢ X
256 198 197 mulcomd ⊢ φ ∧ E = F → D ⁢ X = X ⁢ D
257 256 oveq2d ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ D ⁢ X = 2 ⁢ X ⁢ D
258 255 257 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ D ⁢ X = 2 ⁢ X ⁢ D
259 258 negeqd ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ D ⁢ X = − 2 ⁢ X ⁢ D
260 253 254 259 3eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → M ⁢ X = − 2 ⁢ X ⁢ D
261 198 sqcld ⊢ φ ∧ E = F → D 2 ∈ ℂ
262 210 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → P ⁢ D = D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D
263 262 oveq2d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = A ‾ ⁢ D ⁢ A − D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D
264 191 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → Q ⁢ A = 0 ⋅ A
265 215 mul02d ⊢ φ ∧ E = F → 0 ⋅ A = 0
266 264 265 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → Q ⁢ A = 0
267 266 oveq2d ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = D ‾ ⁢ D ⁢ A − 0
268 198 215 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → D ⁢ A ∈ ℂ
269 214 268 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
270 269 subid1d ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D ⁢ A − 0 = D ‾ ⁢ D ⁢ A
271 267 270 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = D ‾ ⁢ D ⁢ A
272 263 271 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = A ‾ ⁢ D ⁢ A - D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A
273 221 268 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
274 220 198 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D ∈ ℂ
275 273 274 269 sub32d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A = A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A - D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D
276 136 adantr ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A − D ‾ ⁢ D ⁢ A = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
277 218 219 198 mul32d ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D = D − A ⁢ D ⁢ D − A ‾
278 198 215 198 subdird ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D = D ⁢ D − A ⁢ D
279 198 sqvald ⊢ φ ∧ E = F → D 2 = D ⁢ D
280 198 215 mulcomd ⊢ φ ∧ E = F → D ⁢ A = A ⁢ D
281 279 280 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → D 2 − D ⁢ A = D ⁢ D − A ⁢ D
282 278 281 eqtr4d ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D = D 2 − D ⁢ A
283 282 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D ⁢ D − A ‾ = D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
284 277 283 eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D = D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
285 276 284 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A - D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ − D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
286 268 negcld ⊢ φ ∧ E = F → − D ⁢ A ∈ ℂ
287 261 268 subcld ⊢ φ ∧ E = F → D 2 − D ⁢ A ∈ ℂ
288 286 287 219 subdird ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A - D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ = − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ − D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾
289 286 268 addcomd ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A + D ⁢ A = D ⁢ A + − D ⁢ A
290 268 268 negsubd ⊢ φ ∧ E = F → D ⁢ A + − D ⁢ A = D ⁢ A − D ⁢ A
291 268 subidd ⊢ φ ∧ E = F → D ⁢ A − D ⁢ A = 0
292 289 290 291 3eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A + D ⁢ A = 0
293 292 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → − D ⁢ A + D ⁢ A - D 2 = 0 − D 2
294 286 261 268 subsub3d ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A - D 2 − D ⁢ A = − D ⁢ A + D ⁢ A - D 2
295 df-neg ⊢ − D 2 = 0 − D 2
296 295 a1i ⊢ φ ∧ E = F → − D 2 = 0 − D 2
297 293 294 296 3eqtr4d ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A - D 2 − D ⁢ A = − D 2
298 297 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → - D ⁢ A - D 2 − D ⁢ A ⁢ D − A ‾ = − D 2 ⁢ D − A ‾
299 285 288 298 3eqtr2d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - D ‾ ⁢ D ⁢ A - D − A ⁢ D − A ‾ ⁢ D = − D 2 ⁢ D − A ‾
300 272 275 299 3eqtrd ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = − D 2 ⁢ D − A ‾
301 245 eqcomd ⊢ φ ∧ E = F → D ‾ − A ‾ = D − A ‾
302 300 301 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = − D 2 ⁢ D − A ‾ D − A ‾
303 261 negcld ⊢ φ ∧ E = F → − D 2 ∈ ℂ
304 303 219 250 divcan4d ⊢ φ ∧ E = F → − D 2 ⁢ D − A ‾ D − A ‾ = − D 2
305 302 304 eqtr2d ⊢ φ ∧ E = F → − D 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
306 261 305 negcon1ad ⊢ φ ∧ E = F → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = D 2
307 15 306 eqtrid ⊢ φ ∧ E = F → N = D 2
308 260 307 oveq12d ⊢ φ ∧ E = F → M ⁢ X + N = - 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
309 308 oveq2d ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
310 197 sqcld ⊢ φ ∧ E = F → X 2 ∈ ℂ
311 197 198 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → X ⁢ D ∈ ℂ
312 247 311 mulcld ⊢ φ ∧ E = F → 2 ⁢ X ⁢ D ∈ ℂ
313 312 negcld ⊢ φ ∧ E = F → − 2 ⁢ X ⁢ D ∈ ℂ
314 310 313 261 addassd ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ D + D 2 = X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
315 310 312 negsubd ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ D = X 2 − 2 ⁢ X ⁢ D
316 315 oveq1d ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + − 2 ⁢ X ⁢ D + D 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
317 309 314 316 3eqtr2d ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
318 binom2sub ⊢ X ∈ ℂ ∧ D ∈ ℂ → X − D 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
319 197 198 318 syl2anc ⊢ φ ∧ E = F → X − D 2 = X 2 - 2 ⁢ X ⁢ D + D 2
320 204 sq0id ⊢ φ ∧ E = F → X − D 2 = 0
321 317 319 320 3eqtr2d ⊢ φ ∧ E = F → X 2 + M ⁢ X + N = 0
322 1 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → S ⊆ ℂ
323 2 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → A ∈ S
324 3 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → B ∈ S
325 4 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → C ∈ S
326 5 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → D ∈ S
327 6 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → E ∈ S
328 7 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → F ∈ S
329 8 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → X ∈ ℂ
330 9 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → A ≠ D
331 10 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → X − A = B − C
332 11 adantr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → X − D = E − F
333 simprl ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → B ≠ C
334 simprr ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → E ≠ F
335 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 12 13 14 15 333 334 constrrtcclem ⊢ φ ∧ B ≠ C ∧ E ≠ F → X 2 + M ⁢ X + N = 0
336 181 321 335 pm2.61da2ne ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0