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Theorem pellexlem5 31008
Description: Lemma for pellex 31010. Invoking fiphp3d 30992, 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 31007 . . 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 12064 . . . 4  |-  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  e.  Fin
3 diffi 7744 . . . 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 12 . . 3  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  \  {
0 } )  e. 
Fin )
5 elopab 4744 . . . . 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 5848 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  a
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
76oveq1d 6285 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
8 fveq2 5848 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  a
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
98oveq1d 6285 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
109oveq2d 6286 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
117, 10oveq12d 6288 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
12 vex 3109 . . . . . . . . . . . . 13  |-  y  e. 
_V
13 vex 3109 . . . . . . . . . . . . 13  |-  z  e. 
_V
1412, 13op1st 6781 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1st `  <. y ,  z
>. )  =  y
1514oveq1i 6280 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( y ^ 2 )
1612, 13op2nd 6782 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2nd `  <. y ,  z
>. )  =  z
1716oveq1i 6280 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( z ^ 2 )
1817oveq2i 6281 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( z ^
2 ) )
1915, 18oveq12i 6282 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )
2011, 19syl6eq 2511 . . . . . . . . 9  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )
2120ad2antrl 725 . . . . . . . 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 763 . . . . . . . . . . 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 455 . . . . . . . . . . 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 755 . . . . . . . . . . . 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 726 . . . . . . . . . . 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 10882 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  ZZ )
2726ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . 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 12220 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
y ^ 2 )  e.  ZZ )
2927, 28syl 16 . . . . . . . . . . . . 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 10882 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  ZZ )
3130ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . . . 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 753 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10964 . . . . . . . . . . . . . . 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 12220 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
z ^ 2 )  e.  ZZ )
3533, 34syl 16 . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . 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 10970 . . . . . . . . . . . 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 9584 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  RR
39 2re 10601 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  RR
40 nnre 10538 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  RR )
4140ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  NN0 )
4342ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10851 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 13331 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9566 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( sqr `  D )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )
4739, 45, 46sylancr 661 . . . . . . . . . . . . . . 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 9564 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )  -> 
( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) )  e.  RR )
4938, 47, 48sylancr 661 . . . . . . . . . . . . . 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 11916 . . . . . . . . . . . . 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 10967 . . . . . . . . . . . 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 10965 . . . . . . . . . . . . 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 10965 . . . . . . . . . . . . 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 13227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) )  e.  ZZ  ->  ( abs `  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) ) )  e. 
NN0 )
5537, 54syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10963 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10965 . . . . . . . . . . . . . . 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 9742 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  e.  RR  ->  (
( |_ `  (
1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) )  +  1 )  e.  RR )
5953, 58syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 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 755 . . . . . . . . . . . . . . 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 11918 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  e.  RR  ->  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) )  < 
( ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) )  +  1 ) )
6249, 61syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 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 9732 . . . . . . . . . . . . . 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 10910 . . . . . . . . . . . . . . 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 659 . . . . . . . . . . . . . 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 232 . . . . . . . . . . . . 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 13230 . . . . . . . . . . . . . 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 482 . . . . . . . . . . . . 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 1225 . . . . . . . . . . . 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 11681 . . . . . . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . . . 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 1229 . . . . . . . . . . 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 1224 . . . . . . . . . 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 712 . . . . . . . . 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 754 . . . . . . . . . 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 726 . . . . . . . . 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 4141 . . . . . . . . 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 662 . . . . . . . 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 2542 . . . . . . 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 432 . . . . . 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 1730 . . . . 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 217 . . . 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 427 . . 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 30992 . 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 3471 . . . . . 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 11691 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  ->  x  e.  ZZ )
87 simp2 995 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  e.  ZZ )
88 elsn 4030 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  { 0 }  <-> 
x  =  0 )
8988biimpri 206 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  0  ->  x  e.  { 0 } )
9089necon3bi 2683 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  x  e.  { 0 }  ->  x  =/=  0 )
91903ad2ant3 1017 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  =/=  0 )
9287, 91jca 530 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  -> 
( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )
93923exp 1193 . . . . . . . 8  |-  ( ( D  e.  NN  /\  -.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  ->  ( x  e.  ZZ  ->  ( -.  x  e.  { 0 }  ->  ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) ) ) )
9486, 93syl5 32 . . . . . . 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 429 . . . . . 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 217 . . . . 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 1020 . . . . . . 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 1021 . . . . . . 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 10537 . . . . . . . . . . 11  |-  NN  e.  _V
10099, 99xpex 6577 . . . . . . . . . 10  |-  ( NN 
X.  NN )  e. 
_V
101 opabssxp 5063 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  C_  ( NN  X.  NN )
102 ssdomg 7554 . . . . . . . . . 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 14026 . . . . . . . . 9  |-  ( NN 
X.  NN )  ~~  NN
105 domentr 7567 . . . . . . . . 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 670 . . . . . . . 8  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  NN
107 ensym 7557 . . . . . . . . . 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 1017 . . . . . . . . 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 4582 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  e.  _V
110 fveq2 5848 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  ( 1st `  a )  =  ( 1st `  b
) )
111110oveq1d 6285 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  (
( 1st `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  b ) ^ 2 ) )
112 fveq2 5848 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( a  =  b  ->  ( 2nd `  a )  =  ( 2nd `  b
) )
113112oveq1d 6285 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  (
( 2nd `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 ) )
114113oveq2d 6286 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^
2 ) )  =  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )
115111, 114oveq12d 6288 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
116115eqeq1d 2456 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  =  x  <->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x ) )
117116elrab 3254 . . . . . . . . . . . . 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 754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5848 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  b
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
121120oveq1d 6285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
122 fveq2 5848 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  b
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
123122oveq1d 6285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
124123oveq2d 6286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
125121, 124oveq12d 6288 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
126125, 19syl6req 2512 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
127126ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 533 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 432 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1717 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4744 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4744 . . . . . . . . . . . . . . . 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 270 . . . . . . . . . . . . . . 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 601 . . . . . . . . . . . . . 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 452 . . . . . . . . . . . . 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 217 . . . . . . . . . . . 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 3495 . . . . . . . . . . 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 1014 . . . . . . . . . 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 7554 . . . . . . . . . 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 63 . . . . . . . . 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 7566 . . . . . . . . 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 659 . . . . . . . 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 7630 . . . . . . . 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 661 . . . . . . 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 533 . . . . . 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 1193 . . . . 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 44 . . . 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 429 . . 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 2925 . 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 184    /\ wa 367    /\ w3a 971    = wceq 1398   E.wex 1617    e. wcel 1823    =/= wne 2649   E.wrex 2805   {crab 2808   _Vcvv 3106    \ cdif 3458    C_ wss 3461   {csn 4016   <.cop 4022   class class class wbr 4439   {copab 4496    X. cxp 4986   ` cfv 5570  (class class class)co 6270   1stc1st 6771   2ndc2nd 6772    ~~ cen 7506    ~<_ cdom 7507   Fincfn 7509   RRcr 9480   0cc0 9481   1c1 9482    + caddc 9484    x. cmul 9486    < clt 9617    <_ cle 9618    - cmin 9796   -ucneg 9797   NNcn 10531   2c2 10581   NN0cn0 10791   ZZcz 10860   QQcq 11183   ...cfz 11675   |_cfl 11908   ^cexp 12148   sqrcsqrt 13148   abscabs 13149
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-rep 4550  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565  ax-inf2 8049  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-pre-sup 9559
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-nel 2652  df-ral 2809  df-rex 2810  df-reu 2811  df-rmo 2812  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-id 4784  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-se 4828  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-isom 5579  df-riota 6232  df-ov 6273  df-oprab 6274  df-mpt2 6275  df-om 6674  df-1st 6773  df-2nd 6774  df-recs 7034  df-rdg 7068  df-1o 7122  df-oadd 7126  df-omul 7127  df-er 7303  df-map 7414  df-en 7510  df-dom 7511  df-sdom 7512  df-fin 7513  df-sup 7893  df-oi 7927  df-card 8311  df-acn 8314  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9798  df-neg 9799  df-div 10203  df-nn 10532  df-2 10590  df-3 10591  df-n0 10792  df-z 10861  df-uz 11083  df-q 11184  df-rp 11222  df-ico 11538  df-fz 11676  df-fl 11910  df-mod 11979  df-seq 12090  df-exp 12149  df-hash 12388  df-cj 13014  df-re 13015  df-im 13016  df-sqrt 13150  df-abs 13151  df-dvds 14071  df-gcd 14229  df-numer 14352  df-denom 14353
This theorem is referenced by:  pellex  31010
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