Metamath Proof Explorer


Theorem constrrtcclem

Description: In the construction of constructible numbers, circle-circle intersections are roots of a quadratic equation. Case of non-degenerate circles. (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 ‾
constrrtcclem.1 ⊢ φ → B ≠ C
constrrtcclem.2 ⊢ φ → E ≠ F
Assertion constrrtcclem ⊢ 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 constrrtcclem.1 ⊢ φ → B ≠ C
17 constrrtcclem.2 ⊢ φ → E ≠ F
18 8 sqcld ⊢ φ → X 2 ∈ ℂ
19 1 6 sseldd ⊢ φ → E ∈ ℂ
20 1 7 sseldd ⊢ φ → F ∈ ℂ
21 19 20 subcld ⊢ φ → E − F ∈ ℂ
22 21 cjcld ⊢ φ → E − F ‾ ∈ ℂ
23 21 22 mulcld ⊢ φ → E − F ⁢ E − F ‾ ∈ ℂ
24 13 23 eqeltrid ⊢ φ → Q ∈ ℂ
25 1 5 sseldd ⊢ φ → D ∈ ℂ
26 25 cjcld ⊢ φ → D ‾ ∈ ℂ
27 1 2 sseldd ⊢ φ → A ∈ ℂ
28 25 27 addcld ⊢ φ → D + A ∈ ℂ
29 26 28 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
30 24 29 subcld ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
31 1 3 sseldd ⊢ φ → B ∈ ℂ
32 1 4 sseldd ⊢ φ → C ∈ ℂ
33 31 32 subcld ⊢ φ → B − C ∈ ℂ
34 33 cjcld ⊢ φ → B − C ‾ ∈ ℂ
35 33 34 mulcld ⊢ φ → B − C ⁢ B − C ‾ ∈ ℂ
36 12 35 eqeltrid ⊢ φ → P ∈ ℂ
37 27 cjcld ⊢ φ → A ‾ ∈ ℂ
38 37 28 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
39 36 38 subcld ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
40 30 39 subcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ∈ ℂ
41 26 37 subcld ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
42 25 27 cjsubd ⊢ φ → D − A ‾ = D ‾ − A ‾
43 25 27 subcld ⊢ φ → D − A ∈ ℂ
44 9 necomd ⊢ φ → D ≠ A
45 25 27 44 subne0d ⊢ φ → D − A ≠ 0
46 43 45 cjne0d ⊢ φ → D − A ‾ ≠ 0
47 42 46 eqnetrrd ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ≠ 0
48 40 41 47 divcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
49 14 48 eqeltrid ⊢ φ → M ∈ ℂ
50 49 8 mulcld ⊢ φ → M ⁢ X ∈ ℂ
51 25 27 mulcld ⊢ φ → D ⁢ A ∈ ℂ
52 37 51 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
53 36 25 mulcld ⊢ φ → P ⁢ D ∈ ℂ
54 52 53 subcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D ∈ ℂ
55 26 51 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
56 24 27 mulcld ⊢ φ → Q ⁢ A ∈ ℂ
57 55 56 subcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ∈ ℂ
58 54 57 subcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ∈ ℂ
59 58 41 47 divcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
60 59 negcld ⊢ φ → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ ∈ ℂ
61 15 60 eqeltrid ⊢ φ → N ∈ ℂ
62 18 50 61 addassd ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = X 2 + M ⁢ X + N
63 41 18 mulcld ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
64 40 8 mulcld ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
65 26 37 18 subdird ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2
66 30 39 8 subdird ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X − P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
67 65 66 oveq12d ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 + Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
68 26 18 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
69 30 8 mulcld ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
70 37 18 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 ∈ ℂ
71 39 8 mulcld ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
72 68 69 70 71 addsub4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
73 8 27 subcld ⊢ φ → X − A ∈ ℂ
74 8 25 subcld ⊢ φ → X − D ∈ ℂ
75 73 74 mulcomd ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X − D ⁢ X − A
76 75 oveq2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
77 73 cjcld ⊢ φ → X − A ‾ ∈ ℂ
78 31 32 16 subne0d ⊢ φ → B − C ≠ 0
79 33 78 absne0d ⊢ φ → B − C ≠ 0
80 10 79 eqnetrd ⊢ φ → X − A ≠ 0
81 73 abs00ad ⊢ φ → X − A = 0 ↔ X − A = 0
82 81 necon3bid ⊢ φ → X − A ≠ 0 ↔ X − A ≠ 0
83 80 82 mpbid ⊢ φ → X − A ≠ 0
84 10 oveq1d ⊢ φ → X − A 2 = B − C 2
85 73 absvalsqd ⊢ φ → X − A 2 = X − A ⁢ X − A ‾
86 33 absvalsqd ⊢ φ → B − C 2 = B − C ⁢ B − C ‾
87 84 85 86 3eqtr3d ⊢ φ → X − A ⁢ X − A ‾ = B − C ⁢ B − C ‾
88 87 12 eqtr4di ⊢ φ → X − A ⁢ X − A ‾ = P
89 73 77 83 88 mvllmuld ⊢ φ → X − A ‾ = P X − A
90 89 77 eqeltrrd ⊢ φ → P X − A ∈ ℂ
91 37 90 addcld ⊢ φ → A ‾ + P X − A ∈ ℂ
92 91 73 74 mulassd ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D
93 36 73 83 divcan1d ⊢ φ → P X − A ⁢ X − A = P
94 93 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A + P X − A ⁢ X − A = A ‾ ⁢ X − A + P
95 37 73 90 94 joinlmuladdmuld ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A = A ‾ ⁢ X − A + P
96 95 oveq1d ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A + P ⁢ X − D
97 37 73 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ∈ ℂ
98 97 36 74 adddird ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A + P ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D + P ⁢ X − D
99 37 73 74 mulassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
100 8 27 8 25 mulsubd ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X ⁢ X + D ⁢ A - X ⁢ D + X ⁢ A
101 8 sqvald ⊢ φ → X 2 = X ⁢ X
102 101 oveq1d ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A = X ⁢ X + D ⁢ A
103 8 25 27 adddid ⊢ φ → X ⁢ D + A = X ⁢ D + X ⁢ A
104 102 103 oveq12d ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A - X ⁢ D + A = X ⁢ X + D ⁢ A - X ⁢ D + X ⁢ A
105 8 28 mulcld ⊢ φ → X ⁢ D + A ∈ ℂ
106 18 51 105 addsubd ⊢ φ → X 2 + D ⁢ A - X ⁢ D + A = X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
107 100 104 106 3eqtr2d ⊢ φ → X − A ⁢ X − D = X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
108 107 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
109 18 105 subcld ⊢ φ → X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
110 37 109 51 adddid ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A
111 99 108 110 3eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A
112 36 8 25 subdid ⊢ φ → P ⁢ X − D = P ⁢ X − P ⁢ D
113 111 112 oveq12d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D + P ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
114 96 98 113 3eqtrd ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
115 8 27 cjsubd ⊢ φ → X − A ‾ = X ‾ − A ‾
116 115 89 eqtr3d ⊢ φ → X ‾ − A ‾ = P X − A
117 8 cjcld ⊢ φ → X ‾ ∈ ℂ
118 117 37 90 subaddd ⊢ φ → X ‾ − A ‾ = P X − A ↔ A ‾ + P X − A = X ‾
119 116 118 mpbid ⊢ φ → A ‾ + P X − A = X ‾
120 119 oveq1d ⊢ φ → A ‾ + P X − A ⁢ X − A ⁢ X − D = X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
121 92 114 120 3eqtr3rd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
122 37 109 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
123 122 52 addcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
124 36 8 mulcld ⊢ φ → P ⁢ X ∈ ℂ
125 123 124 53 addsubassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X − P ⁢ D
126 122 52 124 add32d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A
127 126 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + A ‾ ⁢ D ⁢ A + P ⁢ X - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D
128 121 125 127 3eqtr2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D
129 122 124 addcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X ∈ ℂ
130 129 52 53 addsubassd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
131 38 8 mulcld ⊢ φ → A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
132 70 131 124 subadd23d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P ⁢ X - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
133 37 18 105 subdid ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X ⁢ D + A
134 37 8 28 mul12d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = X ⁢ A ‾ ⁢ D + A
135 8 38 mulcomd ⊢ φ → X ⁢ A ‾ ⁢ D + A = A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
136 134 135 eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
137 136 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
138 133 137 eqtrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = A ‾ ⁢ X 2 − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
139 138 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + P ⁢ X
140 36 38 8 subdird ⊢ φ → P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = P ⁢ X − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
141 140 oveq2d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P ⁢ X - A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
142 132 139 141 3eqtr4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
143 142 oveq1d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + P ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
144 128 130 143 3eqtrd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D
145 74 cjcld ⊢ φ → X − D ‾ ∈ ℂ
146 19 20 17 subne0d ⊢ φ → E − F ≠ 0
147 21 146 absne0d ⊢ φ → E − F ≠ 0
148 11 147 eqnetrd ⊢ φ → X − D ≠ 0
149 74 abs00ad ⊢ φ → X − D = 0 ↔ X − D = 0
150 149 necon3bid ⊢ φ → X − D ≠ 0 ↔ X − D ≠ 0
151 148 150 mpbid ⊢ φ → X − D ≠ 0
152 11 oveq1d ⊢ φ → X − D 2 = E − F 2
153 74 absvalsqd ⊢ φ → X − D 2 = X − D ⁢ X − D ‾
154 21 absvalsqd ⊢ φ → E − F 2 = E − F ⁢ E − F ‾
155 152 153 154 3eqtr3d ⊢ φ → X − D ⁢ X − D ‾ = E − F ⁢ E − F ‾
156 155 13 eqtr4di ⊢ φ → X − D ⁢ X − D ‾ = Q
157 74 145 151 156 mvllmuld ⊢ φ → X − D ‾ = Q X − D
158 157 145 eqeltrrd ⊢ φ → Q X − D ∈ ℂ
159 26 158 addcld ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ∈ ℂ
160 159 74 73 mulassd ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A
161 24 74 151 divcan1d ⊢ φ → Q X − D ⁢ X − D = Q
162 161 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D + Q X − D ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D + Q
163 26 74 158 162 joinlmuladdmuld ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D + Q
164 163 oveq1d ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D + Q ⁢ X − A
165 26 74 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ∈ ℂ
166 165 24 73 adddird ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D + Q ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A + Q ⁢ X − A
167 26 74 73 mulassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
168 75 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
169 167 168 eqtr4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D
170 107 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − A ⁢ X − D = D ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A
171 26 109 51 adddid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 - X ⁢ D + A + D ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A
172 169 170 171 3eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A
173 24 8 27 subdid ⊢ φ → Q ⁢ X − A = Q ⁢ X − Q ⁢ A
174 172 173 oveq12d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A + Q ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
175 164 166 174 3eqtrd ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
176 8 25 cjsubd ⊢ φ → X − D ‾ = X ‾ − D ‾
177 176 157 eqtr3d ⊢ φ → X ‾ − D ‾ = Q X − D
178 117 26 158 subaddd ⊢ φ → X ‾ − D ‾ = Q X − D ↔ D ‾ + Q X − D = X ‾
179 177 178 mpbid ⊢ φ → D ‾ + Q X − D = X ‾
180 179 oveq1d ⊢ φ → D ‾ + Q X − D ⁢ X − D ⁢ X − A = X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A
181 160 175 180 3eqtr3rd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
182 26 109 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A ∈ ℂ
183 182 55 addcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A ∈ ℂ
184 24 8 mulcld ⊢ φ → Q ⁢ X ∈ ℂ
185 183 184 56 addsubassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X − Q ⁢ A
186 182 55 184 add32d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A
187 186 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + D ‾ ⁢ D ⁢ A + Q ⁢ X - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A
188 181 185 187 3eqtr2d ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A
189 182 184 addcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X ∈ ℂ
190 189 55 56 addsubassd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A - Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
191 29 8 mulcld ⊢ φ → D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
192 68 191 184 subadd23d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q ⁢ X - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
193 26 18 105 subdid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ X ⁢ D + A
194 26 8 28 mul12d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = X ⁢ D ‾ ⁢ D + A
195 8 29 mulcomd ⊢ φ → X ⁢ D ‾ ⁢ D + A = D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
196 194 195 eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
197 196 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
198 193 197 eqtrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A = D ‾ ⁢ X 2 − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
199 198 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + Q ⁢ X
200 24 29 8 subdird ⊢ φ → Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X = Q ⁢ X − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
201 200 oveq2d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q ⁢ X - D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
202 192 199 201 3eqtr4d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X
203 202 oveq1d ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 − X ⁢ D + A + Q ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
204 188 190 203 3eqtrd ⊢ φ → X ‾ ⁢ X − D ⁢ X − A = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
205 76 144 204 3eqtr3d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
206 142 129 eqeltrrd ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
207 202 189 eqeltrrd ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X ∈ ℂ
208 206 54 207 57 addsubeq4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X + A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D = D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X + D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A ↔ D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
209 205 208 mpbid ⊢ φ → D ‾ ⁢ X 2 + Q − D ‾ ⁢ D + A ⁢ X - A ‾ ⁢ X 2 + P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
210 67 72 209 3eqtr2d ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 + Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A
211 63 64 210 mvlraddd ⊢ φ → D ‾ − A ‾ ⁢ X 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X
212 41 18 47 211 mvllmuld ⊢ φ → X 2 = A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
213 58 64 41 47 divsubdird ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ − Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
214 15 eqcomi ⊢ − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = N
215 214 a1i ⊢ φ → − A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ = N
216 59 215 negcon1ad ⊢ φ → − N = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾
217 216 oveq1d ⊢ φ → - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = A ‾ ⁢ D ⁢ A - P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A D ‾ − A ‾ − Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
218 213 217 eqtr4d ⊢ φ → A ‾ ⁢ D ⁢ A − P ⁢ D - D ‾ ⁢ D ⁢ A − Q ⁢ A - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾
219 40 8 41 47 div23d ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ⁢ X
220 14 oveq1i ⊢ M ⁢ X = Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A D ‾ − A ‾ ⁢ X
221 219 220 eqtr4di ⊢ φ → Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = M ⁢ X
222 221 oveq2d ⊢ φ → - N - Q - D ‾ ⁢ D + A - P − A ‾ ⁢ D + A ⁢ X D ‾ − A ‾ = - N - M ⁢ X
223 212 218 222 3eqtrd ⊢ φ → X 2 = - N - M ⁢ X
224 216 59 eqeltrd ⊢ φ → − N ∈ ℂ
225 18 50 224 addlsub ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X = − N ↔ X 2 = - N - M ⁢ X
226 223 225 mpbird ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X = − N
227 18 50 addcld ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X ∈ ℂ
228 addeq0 ⊢ X 2 + M ⁢ X ∈ ℂ ∧ N ∈ ℂ → X 2 + M ⁢ X + N = 0 ↔ X 2 + M ⁢ X = − N
229 227 61 228 syl2anc ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0 ↔ X 2 + M ⁢ X = − N
230 226 229 mpbird ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0
231 62 230 eqtr3d ⊢ φ → X 2 + M ⁢ X + N = 0