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Theorem pellexlem5 35677
Description: Lemma for pellex 35679. Invoking fiphp3d 35662, we have infinitely many near-solutions for some specific norm. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Oct-2014.)
Assertion
Ref Expression
pellexlem5  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  E. x  e.  ZZ  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN ) )
Distinct variable group:    x, D, y, z

Proof of Theorem pellexlem5
Dummy variables  a 
b are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pellexlem4 35676 . . 3  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  ~~  NN )
2 fzfi 12185 . . . 4  |-  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  e.  Fin
3 diffi 7803 . . . 4  |-  ( (
-u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  e. 
Fin  ->  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  e. 
Fin )
42, 3mp1i 13 . . 3  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  e. 
Fin )
5 elopab 4709 . . . . 5  |-  ( a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  <->  E. y E. z ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )
6 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  a
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
76oveq1d 6305 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
8 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  a
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
98oveq1d 6305 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
109oveq2d 6306 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
117, 10oveq12d 6308 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
12 vex 3048 . . . . . . . . . . . . 13  |-  y  e. 
_V
13 vex 3048 . . . . . . . . . . . . 13  |-  z  e. 
_V
1412, 13op1st 6801 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1st `  <. y ,  z
>. )  =  y
1514oveq1i 6300 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( y ^ 2 )
1612, 13op2nd 6802 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2nd `  <. y ,  z
>. )  =  z
1716oveq1i 6300 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( z ^ 2 )
1817oveq2i 6301 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( z ^
2 ) )
1915, 18oveq12i 6302 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )
2011, 19syl6eq 2501 . . . . . . . . 9  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )
2120ad2antrl 734 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )
22 simprrl 774 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  NN  /\  ( a  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN ) )
23 simpl 459 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  NN  /\  ( a  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  ->  D  e.  NN )
24 simprr 766 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )
2524ad2antll 735 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  NN  /\  ( a  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )
26 nnz 10959 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  ZZ )
2726ad2antrr 732 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  y  e.  ZZ )
28 zsqcl 12345 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
y ^ 2 )  e.  ZZ )
2927, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( y ^ 2 )  e.  ZZ )
30 nnz 10959 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  ZZ )
3130ad2antrl 734 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  D  e.  ZZ )
32 simplr 762 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  z  e.  NN )
3332nnzd 11039 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  z  e.  ZZ )
34 zsqcl 12345 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
z ^ 2 )  e.  ZZ )
3533, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( z ^ 2 )  e.  ZZ )
3631, 35zmulcld 11046 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( D  x.  ( z ^ 2 ) )  e.  ZZ )
3729, 36zsubcld 11045 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( (
y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )
38 1re 9642 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  RR
39 2re 10679 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  RR
40 nnre 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  RR )
4140ad2antrl 734 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  D  e.  RR )
42 nnnn0 10876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  NN0 )
4342ad2antrl 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  D  e.  NN0 )
4443nn0ge0d 10928 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  0  <_  D )
4541, 44resqrtcld 13479 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( sqr `  D )  e.  RR )
46 remulcl 9624 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( sqr `  D )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )
4739, 45, 46sylancr 669 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( 2  x.  ( sqr `  D
) )  e.  RR )
48 readdcl 9622 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )  -> 
( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) )  e.  RR )
4938, 47, 48sylancr 669 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  e.  RR )
5049flcld 12034 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  e.  ZZ )
5150znegcld 11042 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  e.  ZZ )
5237zred 11040 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( (
y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  RR )
5350zred 11040 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  e.  RR )
54 nn0abscl 13375 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  e.  ZZ  ->  ( abs `  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) ) )  e. 
NN0 )
5537, 54syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  e.  NN0 )
5655nn0zd 11038 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  e.  ZZ )
5756zred 11040 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  e.  RR )
58 peano2re 9806 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  RR  ->  (
( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  +  1 )  e.  RR )
5953, 58syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  +  1 )  e.  RR )
60 simprr 766 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )
61 flltp1 12036 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  e.  RR  ->  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  < 
( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  +  1 ) )
6249, 61syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  < 
( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  +  1 ) )
6357, 49, 59, 60, 62lttrd 9796 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  +  1 ) )
64 zleltp1 10987 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  e.  ZZ  /\  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  ZZ )  -> 
( ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <->  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  +  1 ) ) )
6556, 50, 64syl2anc 667 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( ( abs `  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) ) )  <_ 
( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  <-> 
( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  +  1 ) ) )
6663, 65mpbird 236 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )
67 absle 13378 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  RR  /\  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  RR )  -> 
( ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <->  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <_  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) ) )
6867biimpa 487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  e.  RR  /\  ( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  RR )  /\  ( abs `  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  ->  ( -u ( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  <_  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
6952, 53, 66, 68syl21anc 1267 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <_  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
70 elfz 11790 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ZZ  /\  -u ( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  ZZ  /\  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  <->  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <_  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) ) )
7170biimpar 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  e.  ZZ  /\  -u ( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  ZZ  /\  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  e.  ZZ )  /\  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  <_  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  <_  ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )  ->  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  e.  (
-u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
7237, 51, 50, 69, 71syl31anc 1271 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( D  e.  NN  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( (
y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
7322, 23, 25, 72syl12anc 1266 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( D  e.  NN  /\  ( a  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
7473adantlr 721 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ) )
75 simprl 764 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) )  ->  ( (
y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0 )
7675ad2antll 735 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0 )
77 eldifsn 4097 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  <->  ( (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0 ) )
7874, 76, 77sylanbrc 670 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  e.  ( (
-u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) )
7921, 78eqeltrd 2529 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) )
8079ex 436 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( a  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) )  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) ) )
8180exlimdvv 1780 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( E. y E. z ( a  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) )  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) ) )
825, 81syl5bi 221 . . . 4  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( a  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) ) )
8382imp 431 . . 3  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) } )  -> 
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) )
841, 4, 83fiphp3d 35662 . 2  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  E. x  e.  ( ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )
85 eldif 3414 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  <->  ( x  e.  ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  /\  -.  x  e.  { 0 } ) )
86 elfzelz 11800 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  ->  x  e.  ZZ )
87 simp2 1009 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  e.  ZZ )
88 elsn 3982 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  { 0 }  <-> 
x  =  0 )
8988biimpri 210 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  0  ->  x  e.  { 0 } )
9089necon3bi 2650 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  x  e.  { 0 }  ->  x  =/=  0 )
91903ad2ant3 1031 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  =/=  0 )
9287, 91jca 535 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  -> 
( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )
93923exp 1207 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( x  e.  ZZ  ->  ( -.  x  e.  { 0 }  ->  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) ) ) )
9486, 93syl5 33 . . . . . . 7  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( x  e.  ( -u ( |_
`  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  -> 
( -.  x  e. 
{ 0 }  ->  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) ) ) )
9594impd 433 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( x  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  /\  -.  x  e.  { 0 } )  ->  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) ) )
9685, 95syl5bi 221 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( x  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } )  ->  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) ) )
97 simp2l 1034 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  x  e.  ZZ )
98 simp2r 1035 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  x  =/=  0
)
99 nnex 10615 . . . . . . . . . . 11  |-  NN  e.  _V
10099, 99xpex 6595 . . . . . . . . . 10  |-  ( NN 
X.  NN )  e. 
_V
101 opabssxp 4909 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  C_  ( NN  X.  NN )
102 ssdomg 7615 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( NN  X.  NN )  e.  _V  ->  ( { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  C_  ( NN  X.  NN )  ->  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  ( NN 
X.  NN ) ) )
103100, 101, 102mp2 9 . . . . . . . . 9  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  ( NN 
X.  NN )
104 xpnnen 14263 . . . . . . . . 9  |-  ( NN 
X.  NN )  ~~  NN
105 domentr 7628 . . . . . . . . 9  |-  ( ( { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  ( NN  X.  NN )  /\  ( NN  X.  NN )  ~~  NN )  ->  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  NN )
106103, 104, 105mp2an 678 . . . . . . . 8  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  NN
107 ensym 7618 . . . . . . . . . 10  |-  ( { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN  ->  NN 
~~  { a  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x } )
1081073ad2ant3 1031 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  NN  ~~  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x } )
109100, 101ssexi 4548 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  e.  _V
110 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  ( 1st `  a )  =  ( 1st `  b
) )
111110oveq1d 6305 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  (
( 1st `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  b ) ^ 2 ) )
112 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( a  =  b  ->  ( 2nd `  a )  =  ( 2nd `  b
) )
113112oveq1d 6305 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  (
( 2nd `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 ) )
114113oveq2d 6306 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^
2 ) )  =  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )
115111, 114oveq12d 6308 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
116115eqeq1d 2453 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  =  x  <->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x ) )
117116elrab 3196 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( b  e.  { a  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  <->  ( b  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  /\  (
( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x ) )
118 simprl 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
b  =  <. y ,  z >. )
119 simprrl 774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN ) )
120 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  b
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
121120oveq1d 6305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
122 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  b
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
123122oveq1d 6305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
124123oveq2d 6306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
125121, 124oveq12d 6308 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
126125, 19syl6req 2502 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
127126ad2antrl 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
128 simplr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 ) ) )  =  x )
129127, 128eqtrd 2485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x )
130118, 119, 129jca32 538 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  /\  ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )  -> 
( b  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) ) )
131130ex 436 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  ->  ( (
b  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) )  ->  (
b  =  <. y ,  z >.  /\  (
( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) ) ) )
1321312eximdv 1766 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  ->  ( E. y E. z ( b  =  <. y ,  z
>.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) )  ->  E. y E. z ( b  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) ) ) )
133 elopab 4709 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( b  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  <->  E. y E. z ( b  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) ) )
134 elopab 4709 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( b  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  <->  E. y E. z ( b  = 
<. y ,  z >.  /\  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) ) )
135132, 133, 1343imtr4g 274 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D )  e.  QQ )  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  /\  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  ->  ( b  e.  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  ->  b  e.  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) } ) )
136135expimpd 608 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  -> 
( ( ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x  /\  b  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) } )  -> 
b  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } ) )
137136ancomsd 456 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  -> 
( ( b  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  /\  (
( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x )  ->  b  e.  {
<. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) } ) )
138117, 137syl5bi 221 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  -> 
( b  e.  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ->  b  e.  {
<. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) } ) )
139138ssrdv 3438 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  ->  { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  C_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )
1401393adant3 1028 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  { a  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  C_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )
141 ssdomg 7615 . . . . . . . . . 10  |-  ( {
<. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) }  e.  _V  ->  ( { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  C_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ->  { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~<_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } ) )
142109, 140, 141mpsyl 65 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  { a  e. 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~<_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )
143 endomtr 7627 . . . . . . . . 9  |-  ( ( NN  ~~  { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  /\  { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~<_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )  ->  NN 
~<_  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )
144108, 142, 143syl2anc 667 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  NN  ~<_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )
145 sbth 7692 . . . . . . . 8  |-  ( ( { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  NN  /\  NN  ~<_  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) } )  ->  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN )
146106, 144, 145sylancr 669 . . . . . . 7  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN )
14797, 98, 146jca32 538 . . . . . 6  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  {
a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  ( x  e.  ZZ  /\  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) } 
~~  NN ) ) )
1481473exp 1207 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  ->  ( { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN  ->  ( x  e.  ZZ  /\  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN ) ) ) ) )
14996, 148syld 45 . . . 4  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( x  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } )  ->  ( { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN  ->  ( x  e.  ZZ  /\  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN ) ) ) ) )
150149impd 433 . . 3  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( x  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  /\  { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) ) )  <  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN )  ->  ( x  e.  ZZ  /\  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  =  x ) } 
~~  NN ) ) ) )
151150reximdv2 2858 . 2  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( E. x  e.  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  { 0 } ) { a  e.  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  (
( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =/=  0  /\  ( abs `  (
( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )  <  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ) }  |  ( ( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  x }  ~~  NN  ->  E. x  e.  ZZ  (
x  =/=  0  /\ 
{ <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN ) ) )
15284, 151mpd 15 1  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  E. x  e.  ZZ  ( x  =/=  0  /\  { <. y ,  z
>.  |  ( (
y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^
2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~~  NN ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    /\ w3a 985    = wceq 1444   E.wex 1663    e. wcel 1887    =/= wne 2622   E.wrex 2738   {crab 2741   _Vcvv 3045    \ cdif 3401    C_ wss 3404   {csn 3968   <.cop 3974   class class class wbr 4402   {copab 4460    X. cxp 4832   ` cfv 5582  (class class class)co 6290   1stc1st 6791   2ndc2nd 6792    ~~ cen 7566    ~<_ cdom 7567   Fincfn 7569   RRcr 9538   0cc0 9539   1c1 9540    + caddc 9542    x. cmul 9544    < clt 9675    <_ cle 9676    - cmin 9860   -ucneg 9861   NNcn 10609   2c2 10659   NN0cn0 10869   ZZcz 10937   QQcq 11264   ...cfz 11784   |_cfl 12026   ^cexp 12272   sqrcsqrt 13296   abscabs 13297
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1669  ax-4 1682  ax-5 1758  ax-6 1805  ax-7 1851  ax-8 1889  ax-9 1896  ax-10 1915  ax-11 1920  ax-12 1933  ax-13 2091  ax-ext 2431  ax-rep 4515  ax-sep 4525  ax-nul 4534  ax-pow 4581  ax-pr 4639  ax-un 6583  ax-inf2 8146  ax-cnex 9595  ax-resscn 9596  ax-1cn 9597  ax-icn 9598  ax-addcl 9599  ax-addrcl 9600  ax-mulcl 9601  ax-mulrcl 9602  ax-mulcom 9603  ax-addass 9604  ax-mulass 9605  ax-distr 9606  ax-i2m1 9607  ax-1ne0 9608  ax-1rid 9609  ax-rnegex 9610  ax-rrecex 9611  ax-cnre 9612  ax-pre-lttri 9613  ax-pre-lttrn 9614  ax-pre-ltadd 9615  ax-pre-mulgt0 9616  ax-pre-sup 9617
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3or 986  df-3an 987  df-tru 1447  df-ex 1664  df-nf 1668  df-sb 1798  df-eu 2303  df-mo 2304  df-clab 2438  df-cleq 2444  df-clel 2447  df-nfc 2581  df-ne 2624  df-nel 2625  df-ral 2742  df-rex 2743  df-reu 2744  df-rmo 2745  df-rab 2746  df-v 3047  df-sbc 3268  df-csb 3364  df-dif 3407  df-un 3409  df-in 3411  df-ss 3418  df-pss 3420  df-nul 3732  df-if 3882  df-pw 3953  df-sn 3969  df-pr 3971  df-tp 3973  df-op 3975  df-uni 4199  df-int 4235  df-iun 4280  df-br 4403  df-opab 4462  df-mpt 4463  df-tr 4498  df-eprel 4745  df-id 4749  df-po 4755  df-so 4756  df-fr 4793  df-se 4794  df-we 4795  df-xp 4840  df-rel 4841  df-cnv 4842  df-co 4843  df-dm 4844  df-rn 4845  df-res 4846  df-ima 4847  df-pred 5380  df-ord 5426  df-on 5427  df-lim 5428  df-suc 5429  df-iota 5546  df-fun 5584  df-fn 5585  df-f 5586  df-f1 5587  df-fo 5588  df-f1o 5589  df-fv 5590  df-isom 5591  df-riota 6252  df-ov 6293  df-oprab 6294  df-mpt2 6295  df-om 6693  df-1st 6793  df-2nd 6794  df-wrecs 7028  df-recs 7090  df-rdg 7128  df-1o 7182  df-oadd 7186  df-omul 7187  df-er 7363  df-map 7474  df-en 7570  df-dom 7571  df-sdom 7572  df-fin 7573  df-sup 7956  df-inf 7957  df-oi 8025  df-card 8373  df-acn 8376  df-pnf 9677  df-mnf 9678  df-xr 9679  df-ltxr 9680  df-le 9681  df-sub 9862  df-neg 9863  df-div 10270  df-nn 10610  df-2 10668  df-3 10669  df-n0 10870  df-z 10938  df-uz 11160  df-q 11265  df-rp 11303  df-ico 11641  df-fz 11785  df-fl 12028  df-mod 12097  df-seq 12214  df-exp 12273  df-hash 12516  df-cj 13162  df-re 13163  df-im 13164  df-sqrt 13298  df-abs 13299  df-dvds 14306  df-gcd 14469  df-numer 14684  df-denom 14685
This theorem is referenced by:  pellex  35679
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