MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  quart Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem quart 24758
Description: The quartic equation, writing out all roots using square and cube root functions so that only direct substitutions remain, and we can actually claim to have a "quartic equation". Naturally, this theorem is ridiculously long (see quartfull 31425) if all the substitutions are performed. This is Metamath 100 proof #46. (Contributed by Mario Carneiro, 6-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
quart.a (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
quart.b (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
quart.c (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
quart.d (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
quart.x (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
quart.e (𝜑𝐸 = -(𝐴 / 4))
quart.p (𝜑𝑃 = (𝐵 − ((3 / 8) · (𝐴↑2))))
quart.q (𝜑𝑄 = ((𝐶 − ((𝐴 · 𝐵) / 2)) + ((𝐴↑3) / 8)))
quart.r (𝜑𝑅 = ((𝐷 − ((𝐶 · 𝐴) / 4)) + ((((𝐴↑2) · 𝐵) / 16) − ((3 / 256) · (𝐴↑4)))))
quart.u (𝜑𝑈 = ((𝑃↑2) + (12 · 𝑅)))
quart.v (𝜑𝑉 = ((-(2 · (𝑃↑3)) − (27 · (𝑄↑2))) + (72 · (𝑃 · 𝑅))))
quart.w (𝜑𝑊 = (√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3)))))
quart.s (𝜑𝑆 = ((√‘𝑀) / 2))
quart.m (𝜑𝑀 = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
quart.t (𝜑𝑇 = (((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3)))
quart.t0 (𝜑𝑇 ≠ 0)
quart.m0 (𝜑𝑀 ≠ 0)
quart.i (𝜑𝐼 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
quart.j (𝜑𝐽 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
Assertion
Ref Expression
quart (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))

Proof of Theorem quart
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 quart.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
2 quart.b . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
3 quart.c . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
4 quart.d . . . 4 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
5 quart.p . . . 4 (𝜑𝑃 = (𝐵 − ((3 / 8) · (𝐴↑2))))
6 quart.q . . . 4 (𝜑𝑄 = ((𝐶 − ((𝐴 · 𝐵) / 2)) + ((𝐴↑3) / 8)))
7 quart.r . . . 4 (𝜑𝑅 = ((𝐷 − ((𝐶 · 𝐴) / 4)) + ((((𝐴↑2) · 𝐵) / 16) − ((3 / 256) · (𝐴↑4)))))
8 quart.x . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
9 quart.e . . . . . 6 (𝜑𝐸 = -(𝐴 / 4))
109oveq2d 6817 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋𝐸) = (𝑋 − -(𝐴 / 4)))
11 4cn 11261 . . . . . . . 8 4 ∈ ℂ
1211a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ∈ ℂ)
13 4ne0 11280 . . . . . . . 8 4 ≠ 0
1413a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ≠ 0)
151, 12, 14divcld 10964 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 / 4) ∈ ℂ)
168, 15subnegd 10562 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 − -(𝐴 / 4)) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
1710, 16eqtrd 2782 . . . 4 (𝜑 → (𝑋𝐸) = (𝑋 + (𝐴 / 4)))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 17quart1 24753 . . 3 (𝜑 → (((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = ((((𝑋𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋𝐸)) + 𝑅)))
1918eqeq1d 2750 . 2 (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((((𝑋𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋𝐸)) + 𝑅)) = 0))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 7quart1cl 24751 . . . 4 (𝜑 → (𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑄 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ))
2120simp1d 1134 . . 3 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
2220simp2d 1135 . . 3 (𝜑𝑄 ∈ ℂ)
2315negcld 10542 . . . . 5 (𝜑 → -(𝐴 / 4) ∈ ℂ)
249, 23eqeltrd 2827 . . . 4 (𝜑𝐸 ∈ ℂ)
258, 24subcld 10555 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐸) ∈ ℂ)
26 quart.u . . . . 5 (𝜑𝑈 = ((𝑃↑2) + (12 · 𝑅)))
27 quart.v . . . . 5 (𝜑𝑉 = ((-(2 · (𝑃↑3)) − (27 · (𝑄↑2))) + (72 · (𝑃 · 𝑅))))
28 quart.w . . . . 5 (𝜑𝑊 = (√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3)))))
29 quart.s . . . . 5 (𝜑𝑆 = ((√‘𝑀) / 2))
30 quart.m . . . . 5 (𝜑𝑀 = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
31 quart.t . . . . 5 (𝜑𝑇 = (((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3)))
32 quart.t0 . . . . 5 (𝜑𝑇 ≠ 0)
331, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32quartlem3 24756 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ))
3433simp1d 1134 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ ℂ)
3529oveq2d 6817 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (2 · ((√‘𝑀) / 2)))
3633simp2d 1135 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
3736sqrtcld 14346 . . . . . . 7 (𝜑 → (√‘𝑀) ∈ ℂ)
38 2cnd 11256 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
39 2ne0 11276 . . . . . . . 8 2 ≠ 0
4039a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ≠ 0)
4137, 38, 40divcan2d 10966 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · ((√‘𝑀) / 2)) = (√‘𝑀))
4235, 41eqtrd 2782 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (√‘𝑀))
4342oveq1d 6816 . . . 4 (𝜑 → ((2 · 𝑆)↑2) = ((√‘𝑀)↑2))
4436sqsqrtd 14348 . . . 4 (𝜑 → ((√‘𝑀)↑2) = 𝑀)
4543, 44eqtr2d 2783 . . 3 (𝜑𝑀 = ((2 · 𝑆)↑2))
46 quart.m0 . . 3 (𝜑𝑀 ≠ 0)
47 quart.i . . . . 5 (𝜑𝐼 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
48 quart.j . . . . 5 (𝜑𝐽 = (√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆))))
491, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 46, 47, 48quartlem4 24757 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ≠ 0 ∧ 𝐼 ∈ ℂ ∧ 𝐽 ∈ ℂ))
5049simp2d 1135 . . 3 (𝜑𝐼 ∈ ℂ)
5147oveq1d 6816 . . . 4 (𝜑 → (𝐼↑2) = ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
5234sqcld 13171 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆↑2) ∈ ℂ)
5352negcld 10542 . . . . . . 7 (𝜑 → -(𝑆↑2) ∈ ℂ)
5421halfcld 11440 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑃 / 2) ∈ ℂ)
5553, 54subcld 10555 . . . . . 6 (𝜑 → (-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) ∈ ℂ)
5622, 12, 14divcld 10964 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄 / 4) ∈ ℂ)
5749simp1d 1134 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ≠ 0)
5856, 34, 57divcld 10964 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑄 / 4) / 𝑆) ∈ ℂ)
5955, 58addcld 10222 . . . . 5 (𝜑 → ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
6059sqsqrtd 14348 . . . 4 (𝜑 → ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6151, 60eqtrd 2782 . . 3 (𝜑 → (𝐼↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) + ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
6220simp3d 1136 . . 3 (𝜑𝑅 ∈ ℂ)
63 1cnd 10219 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
64 3z 11573 . . . . . 6 3 ∈ ℤ
65 1exp 13054 . . . . . 6 (3 ∈ ℤ → (1↑3) = 1)
6664, 65mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → (1↑3) = 1)
6733simp3d 1136 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑇 ∈ ℂ)
6867mulid2d 10221 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1 · 𝑇) = 𝑇)
6968oveq2d 6817 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + 𝑇))
7068oveq2d 6817 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 / (1 · 𝑇)) = (𝑈 / 𝑇))
7169, 70oveq12d 6819 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)))
7271oveq1d 6816 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7372negeqd 10438 . . . . . 6 (𝜑 → -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + 𝑇) + (𝑈 / 𝑇)) / 3))
7430, 73eqtr4d 2785 . . . . 5 (𝜑𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
75 oveq1 6808 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → (𝑥↑3) = (1↑3))
7675eqeq1d 2750 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → ((𝑥↑3) = 1 ↔ (1↑3) = 1))
77 oveq1 6808 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (𝑥 · 𝑇) = (1 · 𝑇))
7877oveq2d 6817 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → ((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) = ((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)))
7977oveq2d 6817 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑈 / (𝑥 · 𝑇)) = (𝑈 / (1 · 𝑇)))
8078, 79oveq12d 6819 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) = (((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))))
8180oveq1d 6816 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → ((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = ((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8281negeqd 10438 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))
8382eqeq2d 2758 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3) ↔ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3)))
8476, 83anbi12d 749 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → (((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)) ↔ ((1↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))))
8584rspcev 3437 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ ((1↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (1 · 𝑇)) + (𝑈 / (1 · 𝑇))) / 3))) → ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)))
8663, 66, 74, 85syl12anc 1461 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3)))
87 2cn 11254 . . . . . 6 2 ∈ ℂ
88 mulcl 10183 . . . . . 6 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℂ) → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
8987, 21, 88sylancr 698 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑃) ∈ ℂ)
9021sqcld 13171 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃↑2) ∈ ℂ)
91 mulcl 10183 . . . . . . 7 ((4 ∈ ℂ ∧ 𝑅 ∈ ℂ) → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9211, 62, 91sylancr 698 . . . . . 6 (𝜑 → (4 · 𝑅) ∈ ℂ)
9390, 92subcld 10555 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) ∈ ℂ)
9422sqcld 13171 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄↑2) ∈ ℂ)
9594negcld 10542 . . . . 5 (𝜑 → -(𝑄↑2) ∈ ℂ)
9631oveq1d 6816 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3))
971, 2, 3, 4, 1, 9, 5, 6, 7, 26, 27, 28quartlem2 24755 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑉 ∈ ℂ ∧ 𝑊 ∈ ℂ))
9897simp2d 1135 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑉 ∈ ℂ)
9997simp3d 1136 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊 ∈ ℂ)
10098, 99addcld 10222 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉 + 𝑊) ∈ ℂ)
101100halfcld 11440 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉 + 𝑊) / 2) ∈ ℂ)
102 3nn 11349 . . . . . . 7 3 ∈ ℕ
103 cxproot 24606 . . . . . . 7 ((((𝑉 + 𝑊) / 2) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
104101, 102, 103sylancl 697 . . . . . 6 (𝜑 → ((((𝑉 + 𝑊) / 2)↑𝑐(1 / 3))↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
10596, 104eqtrd 2782 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇↑3) = ((𝑉 + 𝑊) / 2))
10628oveq1d 6816 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2))
10798sqcld 13171 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉↑2) ∈ ℂ)
10897simp1d 1134 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈 ∈ ℂ)
109 3nn0 11473 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℕ0
110 expcl 13043 . . . . . . . . . 10 ((𝑈 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0) → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
111108, 109, 110sylancl 697 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈↑3) ∈ ℂ)
112 mulcl 10183 . . . . . . . . 9 ((4 ∈ ℂ ∧ (𝑈↑3) ∈ ℂ) → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
11311, 111, 112sylancr 698 . . . . . . . 8 (𝜑 → (4 · (𝑈↑3)) ∈ ℂ)
114107, 113subcld 10555 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))) ∈ ℂ)
115114sqsqrtd 14348 . . . . . 6 (𝜑 → ((√‘((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
116106, 115eqtrd 2782 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊↑2) = ((𝑉↑2) − (4 · (𝑈↑3))))
11721, 22, 62, 26, 27quartlem1 24754 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 = (((2 · 𝑃)↑2) − (3 · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)))) ∧ 𝑉 = (((2 · ((2 · 𝑃)↑3)) − (9 · ((2 · 𝑃) · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅))))) + (27 · -(𝑄↑2)))))
118117simpld 477 . . . . 5 (𝜑𝑈 = (((2 · 𝑃)↑2) − (3 · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)))))
119117simprd 482 . . . . 5 (𝜑𝑉 = (((2 · ((2 · 𝑃)↑3)) − (9 · ((2 · 𝑃) · ((𝑃↑2) − (4 · 𝑅))))) + (27 · -(𝑄↑2))))
12089, 93, 95, 36, 67, 105, 99, 116, 118, 119, 32mcubic 24744 . . . 4 (𝜑 → ((((𝑀↑3) + ((2 · 𝑃) · (𝑀↑2))) + ((((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) · 𝑀) + -(𝑄↑2))) = 0 ↔ ∃𝑥 ∈ ℂ ((𝑥↑3) = 1 ∧ 𝑀 = -((((2 · 𝑃) + (𝑥 · 𝑇)) + (𝑈 / (𝑥 · 𝑇))) / 3))))
12186, 120mpbird 247 . . 3 (𝜑 → (((𝑀↑3) + ((2 · 𝑃) · (𝑀↑2))) + ((((𝑃↑2) − (4 · 𝑅)) · 𝑀) + -(𝑄↑2))) = 0)
12249simp3d 1136 . . 3 (𝜑𝐽 ∈ ℂ)
12348oveq1d 6816 . . . 4 (𝜑 → (𝐽↑2) = ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2))
12455, 58subcld 10555 . . . . 5 (𝜑 → ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)) ∈ ℂ)
125124sqsqrtd 14348 . . . 4 (𝜑 → ((√‘((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
126123, 125eqtrd 2782 . . 3 (𝜑 → (𝐽↑2) = ((-(𝑆↑2) − (𝑃 / 2)) − ((𝑄 / 4) / 𝑆)))
12721, 22, 25, 34, 45, 46, 50, 61, 62, 121, 122, 126dquart 24750 . 2 (𝜑 → (((((𝑋𝐸)↑4) + (𝑃 · ((𝑋𝐸)↑2))) + ((𝑄 · (𝑋𝐸)) + 𝑅)) = 0 ↔ (((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼)) ∨ ((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋𝐸) = (𝑆𝐽)))))
12834negcld 10542 . . . . . . . 8 (𝜑 → -𝑆 ∈ ℂ)
129128, 50addcld 10222 . . . . . . 7 (𝜑 → (-𝑆 + 𝐼) ∈ ℂ)
1308, 24, 129subaddd 10573 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)) = 𝑋))
13124, 34negsubd 10561 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐸 + -𝑆) = (𝐸𝑆))
132131oveq1d 6816 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = ((𝐸𝑆) + 𝐼))
13324, 128, 50addassd 10225 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)))
134132, 133eqtr3d 2784 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸𝑆) + 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)))
135134eqeq1d 2750 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸𝑆) + 𝐼) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (-𝑆 + 𝐼)) = 𝑋))
136130, 135bitr4d 271 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ ((𝐸𝑆) + 𝐼) = 𝑋))
137 eqcom 2755 . . . . 5 (((𝐸𝑆) + 𝐼) = 𝑋𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼))
138136, 137syl6bb 276 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ↔ 𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼)))
139128, 50subcld 10555 . . . . . . 7 (𝜑 → (-𝑆𝐼) ∈ ℂ)
1408, 24, 139subaddd 10573 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼) ↔ (𝐸 + (-𝑆𝐼)) = 𝑋))
141131oveq1d 6816 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = ((𝐸𝑆) − 𝐼))
14224, 128, 50addsubassd 10575 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐸 + -𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆𝐼)))
143141, 142eqtr3d 2784 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸𝑆) − 𝐼) = (𝐸 + (-𝑆𝐼)))
144143eqeq1d 2750 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸𝑆) − 𝐼) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (-𝑆𝐼)) = 𝑋))
145140, 144bitr4d 271 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼) ↔ ((𝐸𝑆) − 𝐼) = 𝑋))
146 eqcom 2755 . . . . 5 (((𝐸𝑆) − 𝐼) = 𝑋𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼))
147145, 146syl6bb 276 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼) ↔ 𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼)))
148138, 147orbi12d 748 . . 3 (𝜑 → (((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼)) ↔ (𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼))))
14934, 122addcld 10222 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 + 𝐽) ∈ ℂ)
1508, 24, 149subaddd 10573 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)) = 𝑋))
15124, 34, 122addassd 10225 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)))
152151eqeq1d 2750 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (𝑆 + 𝐽)) = 𝑋))
153150, 152bitr4d 271 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋))
154 eqcom 2755 . . . . 5 (((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) = 𝑋𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽))
155153, 154syl6bb 276 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽)))
15634, 122subcld 10555 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆𝐽) ∈ ℂ)
1578, 24, 156subaddd 10573 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆𝐽) ↔ (𝐸 + (𝑆𝐽)) = 𝑋))
15824, 34, 122addsubassd 10575 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = (𝐸 + (𝑆𝐽)))
159158eqeq1d 2750 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋 ↔ (𝐸 + (𝑆𝐽)) = 𝑋))
160157, 159bitr4d 271 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆𝐽) ↔ ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋))
161 eqcom 2755 . . . . 5 (((𝐸 + 𝑆) − 𝐽) = 𝑋𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽))
162160, 161syl6bb 276 . . . 4 (𝜑 → ((𝑋𝐸) = (𝑆𝐽) ↔ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))
163155, 162orbi12d 748 . . 3 (𝜑 → (((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋𝐸) = (𝑆𝐽)) ↔ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽))))
164148, 163orbi12d 748 . 2 (𝜑 → ((((𝑋𝐸) = (-𝑆 + 𝐼) ∨ (𝑋𝐸) = (-𝑆𝐼)) ∨ ((𝑋𝐸) = (𝑆 + 𝐽) ∨ (𝑋𝐸) = (𝑆𝐽))) ↔ ((𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))
16519, 127, 1643bitrd 294 1 (𝜑 → ((((𝑋↑4) + (𝐴 · (𝑋↑3))) + ((𝐵 · (𝑋↑2)) + ((𝐶 · 𝑋) + 𝐷))) = 0 ↔ ((𝑋 = ((𝐸𝑆) + 𝐼) ∨ 𝑋 = ((𝐸𝑆) − 𝐼)) ∨ (𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) + 𝐽) ∨ 𝑋 = ((𝐸 + 𝑆) − 𝐽)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383   = wceq 1620  wcel 2127  wne 2920  wrex 3039  cfv 6037  (class class class)co 6801  cc 10097  0cc0 10099  1c1 10100   + caddc 10102   · cmul 10104  cmin 10429  -cneg 10430   / cdiv 10847  cn 11183  2c2 11233  3c3 11234  4c4 11235  5c5 11236  6c6 11237  7c7 11238  8c8 11239  9c9 11240  0cn0 11455  cz 11540  cdc 11656  cexp 13025  csqrt 14143  𝑐ccxp 24472
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-inf2 8699  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176  ax-pre-sup 10177  ax-addf 10178  ax-mulf 10179
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-fal 1626  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-int 4616  df-iun 4662  df-iin 4663  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-se 5214  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-isom 6046  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-of 7050  df-om 7219  df-1st 7321  df-2nd 7322  df-supp 7452  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-1o 7717  df-2o 7718  df-oadd 7721  df-er 7899  df-map 8013  df-pm 8014  df-ixp 8063  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fsupp 8429  df-fi 8470  df-sup 8501  df-inf 8502  df-oi 8568  df-card 8926  df-cda 9153  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-div 10848  df-nn 11184  df-2 11242  df-3 11243  df-4 11244  df-5 11245  df-6 11246  df-7 11247  df-8 11248  df-9 11249  df-n0 11456  df-z 11541  df-dec 11657  df-uz 11851  df-q 11953  df-rp 11997  df-xneg 12110  df-xadd 12111  df-xmul 12112  df-ioo 12343  df-ioc 12344  df-ico 12345  df-icc 12346  df-fz 12491  df-fzo 12631  df-fl 12758  df-mod 12834  df-seq 12967  df-exp 13026  df-fac 13226  df-bc 13255  df-hash 13283  df-shft 13977  df-cj 14009  df-re 14010  df-im 14011  df-sqrt 14145  df-abs 14146  df-limsup 14372  df-clim 14389  df-rlim 14390  df-sum 14587  df-ef 14968  df-sin 14970  df-cos 14971  df-pi 14973  df-dvds 15154  df-struct 16032  df-ndx 16033  df-slot 16034  df-base 16036  df-sets 16037  df-ress 16038  df-plusg 16127  df-mulr 16128  df-starv 16129  df-sca 16130  df-vsca 16131  df-ip 16132  df-tset 16133  df-ple 16134  df-ds 16137  df-unif 16138  df-hom 16139  df-cco 16140  df-rest 16256  df-topn 16257  df-0g 16275  df-gsum 16276  df-topgen 16277  df-pt 16278  df-prds 16281  df-xrs 16335  df-qtop 16340  df-imas 16341  df-xps 16343  df-mre 16419  df-mrc 16420  df-acs 16422  df-mgm 17414  df-sgrp 17456  df-mnd 17467  df-submnd 17508  df-mulg 17713  df-cntz 17921  df-cmn 18366  df-psmet 19911  df-xmet 19912  df-met 19913  df-bl 19914  df-mopn 19915  df-fbas 19916  df-fg 19917  df-cnfld 19920  df-top 20872  df-topon 20889  df-topsp 20910  df-bases 20923  df-cld 20996  df-ntr 20997  df-cls 20998  df-nei 21075  df-lp 21113  df-perf 21114  df-cn 21204  df-cnp 21205  df-haus 21292  df-tx 21538  df-hmeo 21731  df-fil 21822  df-fm 21914  df-flim 21915  df-flf 21916  df-xms 22297  df-ms 22298  df-tms 22299  df-cncf 22853  df-limc 23800  df-dv 23801  df-log 24473  df-cxp 24474
This theorem is referenced by:  quartfull  31425
  Copyright terms: Public domain W3C validator