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Theorem pellexlem5 29197
Description: Lemma for pellex 29199. Invoking fiphp3d 29181, 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 29196 . . 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 11813 . . . 4  |-  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D
) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  e.  Fin
3 diffi 7562 . . . 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 4616 . . . . 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 5710 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  a
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
76oveq1d 6125 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
8 fveq2 5710 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  a
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
98oveq1d 6125 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
109oveq2d 6126 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
117, 10oveq12d 6128 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
12 vex 2994 . . . . . . . . . . . . 13  |-  y  e. 
_V
13 vex 2994 . . . . . . . . . . . . 13  |-  z  e. 
_V
1412, 13op1st 6604 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1st `  <. y ,  z
>. )  =  y
1514oveq1i 6120 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( y ^ 2 )
1612, 13op2nd 6605 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2nd `  <. y ,  z
>. )  =  z
1716oveq1i 6120 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  =  ( z ^ 2 )
1817oveq2i 6121 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( z ^
2 ) )
1915, 18oveq12i 6122 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^ 2 ) ) )
2011, 19syl6eq 2491 . . . . . . . . 9  |-  ( a  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  ( z ^
2 ) ) ) )
2120ad2antrl 727 . . . . . . . 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 457 . . . . . . . . . . 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 756 . . . . . . . . . . . 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 728 . . . . . . . . . . 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 10687 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  NN  ->  y  e.  ZZ )
2726ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . 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 11955 . . . . . . . . . . . . . 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 10687 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  ZZ )
3130ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . 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 754 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10765 . . . . . . . . . . . . . . 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 11955 . . . . . . . . . . . . . . 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 10772 . . . . . . . . . . . . 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 10771 . . . . . . . . . . . 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 9404 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1  e.  RR
39 2re 10410 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  RR
40 nnre 10348 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  RR )
4140ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( D  e.  NN  ->  D  e.  NN0 )
4342ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . 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, 44resqrcld 12923 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9386 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( sqr `  D )  e.  RR )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )
4739, 45, 46sylancr 663 . . . . . . . . . . . . . . 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 9384 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( 2  x.  ( sqr `  D ) )  e.  RR )  -> 
( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) )  e.  RR )
4938, 47, 48sylancr 663 . . . . . . . . . . . . . 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 11667 . . . . . . . . . . . . 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 10768 . . . . . . . . . . . 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 10766 . . . . . . . . . . . . 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 10766 . . . . . . . . . . . . 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 12820 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10764 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10766 . . . . . . . . . . . . . . 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 9561 . . . . . . . . . . . . . . . 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 756 . . . . . . . . . . . . . . 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 11669 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9551 . . . . . . . . . . . . . 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 10714 . . . . . . . . . . . . . . 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 661 . . . . . . . . . . . . . 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 12822 . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . . 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 1217 . . . . . . . . . . . 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 11462 . . . . . . . . . . . . 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 485 . . . . . . . . . . . 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 1221 . . . . . . . . . . 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 1216 . . . . . . . . . 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 714 . . . . . . . . 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 755 . . . . . . . . . 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 728 . . . . . . . . 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 4019 . . . . . . . . 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 664 . . . . . . . 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 2517 . . . . . . 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 434 . . . . . 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 1691 . . . . 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 429 . . 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 29181 . 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 3357 . . . . . 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 11472 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( -u ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) ... ( |_ `  ( 1  +  ( 2  x.  ( sqr `  D ) ) ) ) )  ->  x  e.  ZZ )
87 simp2 989 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  e.  ZZ )
88 elsn 3910 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  { 0 }  <-> 
x  =  0 )
8988biimpri 206 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  0  ->  x  e.  { 0 } )
9089necon3bi 2674 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  x  e.  { 0 }  ->  x  =/=  0 )
91903ad2ant3 1011 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  ->  x  =/=  0 )
9287, 91jca 532 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( D  e.  NN  /\ 
-.  ( sqr `  D
)  e.  QQ )  /\  x  e.  ZZ  /\ 
-.  x  e.  {
0 } )  -> 
( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )
93923exp 1186 . . . . . . . 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 431 . . . . . 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 1014 . . . . . . 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 1015 . . . . . . 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 10347 . . . . . . . . . . 11  |-  NN  e.  _V
10099, 99xpex 6527 . . . . . . . . . 10  |-  ( NN 
X.  NN )  e. 
_V
101 opabssxp 4930 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  C_  ( NN  X.  NN )
102 ssdomg 7374 . . . . . . . . . 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 13510 . . . . . . . . 9  |-  ( NN 
X.  NN )  ~~  NN
105 domentr 7387 . . . . . . . . 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 672 . . . . . . . 8  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  ~<_  NN
107 ensym 7377 . . . . . . . . . 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 1011 . . . . . . . . 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 4456 . . . . . . . . . 10  |-  { <. y ,  z >.  |  ( ( y  e.  NN  /\  z  e.  NN )  /\  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  x ) }  e.  _V
110 fveq2 5710 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  ( 1st `  a )  =  ( 1st `  b
) )
111110oveq1d 6125 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  (
( 1st `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  b ) ^ 2 ) )
112 fveq2 5710 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( a  =  b  ->  ( 2nd `  a )  =  ( 2nd `  b
) )
113112oveq1d 6125 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( a  =  b  ->  (
( 2nd `  a
) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 ) )
114113oveq2d 6126 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( a  =  b  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^
2 ) )  =  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )
115111, 114oveq12d 6128 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( 1st `  a
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
116115eqeq1d 2451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( a  =  b  ->  (
( ( ( 1st `  a ) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  a ) ^ 2 ) ) )  =  x  <->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  x ) )
117116elrab 3136 . . . . . . . . . . . . 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 755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 1st `  b
)  =  ( 1st `  <. y ,  z
>. ) )
121120oveq1d 6125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
122 fveq2 5710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( 2nd `  b
)  =  ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) )
123122oveq1d 6125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( 2nd `  b ) ^ 2 )  =  ( ( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) )
124123oveq2d 6126 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) )  =  ( D  x.  ( ( 2nd `  <. y ,  z
>. ) ^ 2 ) ) )
125121, 124oveq12d 6128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( ( 1st `  b ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  <. y ,  z >. ) ^ 2 )  -  ( D  x.  (
( 2nd `  <. y ,  z >. ) ^ 2 ) ) ) )
126125, 19syl6req 2492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( b  =  <. y ,  z
>.  ->  ( ( y ^ 2 )  -  ( D  x.  (
z ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( 1st `  b
) ^ 2 )  -  ( D  x.  ( ( 2nd `  b
) ^ 2 ) ) ) )
127126ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 535 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 434 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1678 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4616 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4616 . . . . . . . . . . . . . . . 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 603 . . . . . . . . . . . . . 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 454 . . . . . . . . . . . . 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 3381 . . . . . . . . . . 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 1008 . . . . . . . . . 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 7374 . . . . . . . . . 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 7386 . . . . . . . . 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 661 . . . . . . . 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 7450 . . . . . . . 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 663 . . . . . . 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 535 . . . . . 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 1186 . . . . 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 431 . . 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 2844 . 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 369    /\ w3a 965    = wceq 1369   E.wex 1586    e. wcel 1756    =/= wne 2620   E.wrex 2735   {crab 2738   _Vcvv 2991    \ cdif 3344    C_ wss 3347   {csn 3896   <.cop 3902   class class class wbr 4311   {copab 4368    X. cxp 4857   ` cfv 5437  (class class class)co 6110   1stc1st 6594   2ndc2nd 6595    ~~ cen 7326    ~<_ cdom 7327   Fincfn 7329   RRcr 9300   0cc0 9301   1c1 9302    + caddc 9304    x. cmul 9306    < clt 9437    <_ cle 9438    - cmin 9614   -ucneg 9615   NNcn 10341   2c2 10390   NN0cn0 10598   ZZcz 10665   QQcq 10972   ...cfz 11456   |_cfl 11659   ^cexp 11884   sqrcsqr 12741   abscabs 12742
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4422  ax-sep 4432  ax-nul 4440  ax-pow 4489  ax-pr 4550  ax-un 6391  ax-inf2 7866  ax-cnex 9357  ax-resscn 9358  ax-1cn 9359  ax-icn 9360  ax-addcl 9361  ax-addrcl 9362  ax-mulcl 9363  ax-mulrcl 9364  ax-mulcom 9365  ax-addass 9366  ax-mulass 9367  ax-distr 9368  ax-i2m1 9369  ax-1ne0 9370  ax-1rid 9371  ax-rnegex 9372  ax-rrecex 9373  ax-cnre 9374  ax-pre-lttri 9375  ax-pre-lttrn 9376  ax-pre-ltadd 9377  ax-pre-mulgt0 9378  ax-pre-sup 9379
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2739  df-rex 2740  df-reu 2741  df-rmo 2742  df-rab 2743  df-v 2993  df-sbc 3206  df-csb 3308  df-dif 3350  df-un 3352  df-in 3354  df-ss 3361  df-pss 3363  df-nul 3657  df-if 3811  df-pw 3881  df-sn 3897  df-pr 3899  df-tp 3901  df-op 3903  df-uni 4111  df-int 4148  df-iun 4192  df-br 4312  df-opab 4370  df-mpt 4371  df-tr 4405  df-eprel 4651  df-id 4655  df-po 4660  df-so 4661  df-fr 4698  df-se 4699  df-we 4700  df-ord 4741  df-on 4742  df-lim 4743  df-suc 4744  df-xp 4865  df-rel 4866  df-cnv 4867  df-co 4868  df-dm 4869  df-rn 4870  df-res 4871  df-ima 4872  df-iota 5400  df-fun 5439  df-fn 5440  df-f 5441  df-f1 5442  df-fo 5443  df-f1o 5444  df-fv 5445  df-isom 5446  df-riota 6071  df-ov 6113  df-oprab 6114  df-mpt2 6115  df-om 6496  df-1st 6596  df-2nd 6597  df-recs 6851  df-rdg 6885  df-1o 6939  df-oadd 6943  df-omul 6944  df-er 7120  df-map 7235  df-en 7330  df-dom 7331  df-sdom 7332  df-fin 7333  df-sup 7710  df-oi 7743  df-card 8128  df-acn 8131  df-pnf 9439  df-mnf 9440  df-xr 9441  df-ltxr 9442  df-le 9443  df-sub 9616  df-neg 9617  df-div 10013  df-nn 10342  df-2 10399  df-3 10400  df-n0 10599  df-z 10666  df-uz 10881  df-q 10973  df-rp 11011  df-ico 11325  df-fz 11457  df-fl 11661  df-mod 11728  df-seq 11826  df-exp 11885  df-hash 12123  df-cj 12607  df-re 12608  df-im 12609  df-sqr 12743  df-abs 12744  df-dvds 13555  df-gcd 13710  df-numer 13832  df-denom 13833
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