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Theorem itscnhlinecirc02plem2

Description: Lemma 2 for itscnhlinecirc02p . (Contributed by AV, 10-Mar-2023)

Ref Expression
Hypotheses itscnhlinecirc02plem2.d ⊢ D = X − A
itscnhlinecirc02plem2.e ⊢ E = B − Y
itscnhlinecirc02plem2.c ⊢ C = B ⁢ X − A ⁢ Y
Assertion itscnhlinecirc02plem2 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → 0 < − 2 ⁢ D ⁢ C 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itscnhlinecirc02plem2.d ⊢ D = X − A
2 itscnhlinecirc02plem2.e ⊢ E = B − Y
3 itscnhlinecirc02plem2.c ⊢ C = B ⁢ X − A ⁢ Y
4 simpl1l ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → A ∈ ℝ
5 simpl1r ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → B ∈ ℝ
6 simpl2l ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → X ∈ ℝ
7 simpl2r ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → Y ∈ ℝ
8 eqid ⊢ D ⁢ B + E ⁢ A = D ⁢ B + E ⁢ A
9 simprl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → R ∈ ℝ
10 simprr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → A 2 + B 2 < R 2
11 simpl3 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → B ≠ Y
12 4 5 6 7 1 2 8 9 10 11 itscnhlinecirc02plem1 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → 0 < − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
13 simplr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ∈ ℝ
14 13 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ∈ ℂ
15 simprl ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X ∈ ℝ
16 15 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X ∈ ℂ
17 14 16 mulcomd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ⁢ X = X ⁢ B
18 simpll ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → A ∈ ℝ
19 18 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → A ∈ ℂ
20 simprr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → Y ∈ ℝ
21 20 recnd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → Y ∈ ℂ
22 19 21 mulcomd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → A ⁢ Y = Y ⁢ A
23 17 22 oveq12d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ⁢ X − A ⁢ Y = X ⁢ B − Y ⁢ A
24 16 19 14 subdird ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X − A ⁢ B = X ⁢ B − A ⁢ B
25 14 21 19 subdird ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B − Y ⁢ A = B ⁢ A − Y ⁢ A
26 24 25 oveq12d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X − A ⁢ B + B − Y ⁢ A = X ⁢ B − A ⁢ B + B ⁢ A - Y ⁢ A
27 14 19 mulcomd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ⁢ A = A ⁢ B
28 27 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ⁢ A − Y ⁢ A = A ⁢ B − Y ⁢ A
29 28 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X ⁢ B − A ⁢ B + B ⁢ A - Y ⁢ A = X ⁢ B − A ⁢ B + A ⁢ B - Y ⁢ A
30 16 14 mulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X ⁢ B ∈ ℂ
31 19 14 mulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → A ⁢ B ∈ ℂ
32 21 19 mulcld ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → Y ⁢ A ∈ ℂ
33 30 31 32 npncand ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X ⁢ B − A ⁢ B + A ⁢ B - Y ⁢ A = X ⁢ B − Y ⁢ A
34 26 29 33 3eqtrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → X − A ⁢ B + B − Y ⁢ A = X ⁢ B − Y ⁢ A
35 23 34 eqtr4d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → B ⁢ X − A ⁢ Y = X − A ⁢ B + B − Y ⁢ A
36 1 oveq1i ⊢ D ⁢ B = X − A ⁢ B
37 2 oveq1i ⊢ E ⁢ A = B − Y ⁢ A
38 36 37 oveq12i ⊢ D ⁢ B + E ⁢ A = X − A ⁢ B + B − Y ⁢ A
39 35 3 38 3eqtr4g ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → C = D ⁢ B + E ⁢ A
40 39 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → D ⁢ C = D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A
41 40 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → 2 ⁢ D ⁢ C = 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A
42 41 negeqd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → − 2 ⁢ D ⁢ C = − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A
43 42 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → − 2 ⁢ D ⁢ C 2 = − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2
44 39 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → C 2 = D ⁢ B + E ⁢ A 2
45 44 oveq1d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → C 2 − E 2 ⁢ R 2 = D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
46 45 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2 = E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
47 46 oveq2d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2 = 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
48 43 47 oveq12d ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ → − 2 ⁢ D ⁢ C 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2 = − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
49 48 3adant3 ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y → − 2 ⁢ D ⁢ C 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2 = − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
50 49 adantr ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → − 2 ⁢ D ⁢ C 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2 = − 2 ⁢ D ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ D ⁢ B + E ⁢ A 2 − E 2 ⁢ R 2
51 12 50 breqtrrd ⊢ A ∈ ℝ ∧ B ∈ ℝ ∧ X ∈ ℝ ∧ Y ∈ ℝ ∧ B ≠ Y ∧ R ∈ ℝ ∧ A 2 + B 2 < R 2 → 0 < − 2 ⁢ D ⁢ C 2 − 4 ⁢ E 2 + D 2 ⁢ C 2 − E 2 ⁢ R 2