Proof of Theorem ptolemy
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | addcl 8004 |
. . . . . . . . . . 11
 
     |
| 2 | 1 | 3ad2ant2 1021 |
. . . . . . . . . 10
                 |
| 3 | 2 | coscld 11876 |
. . . . . . . . 9
                
    |
| 4 | 3 | negnegd 8328 |
. . . . . . . 8
                  
          |
| 5 | | addlid 8165 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
           |
| 6 | 5 | oveq1d 5937 |
. . . . . . . . . . . . . 14
                           |
| 7 | 2, 6 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . . 13
                                     |
| 8 | | 0cnd 8019 |
. . . . . . . . . . . . . 14
               |
| 9 | | addcl 8004 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
 
     |
| 10 | 9 | adantr 276 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
           |
| 11 | 10 | 3adant3 1019 |
. . . . . . . . . . . . . 14
                 |
| 12 | 8, 11, 2 | pnpcan2d 8375 |
. . . . . . . . . . . . 13
                               |
| 13 | | simp3 1001 |
. . . . . . . . . . . . . 14
                     |
| 14 | 13 | oveq2d 5938 |
. . . . . . . . . . . . 13
                             |
| 15 | 7, 12, 14 | 3eqtr3rd 2238 |
. . . . . . . . . . . 12
                
      |
| 16 | | df-neg 8200 |
. . . . . . . . . . . 12
 
      |
| 17 | 15, 16 | eqtr4di 2247 |
. . . . . . . . . . 11
                
     |
| 18 | 17 | fveq2d 5562 |
. . . . . . . . . 10
                              |
| 19 | | cosmpi 15052 |
. . . . . . . . . . 11
                    |
| 20 | 2, 19 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
                              |
| 21 | | cosneg 11892 |
. . . . . . . . . . 11
             
    |
| 22 | 11, 21 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
                 
          |
| 23 | 18, 20, 22 | 3eqtr3d 2237 |
. . . . . . . . 9
                 
          |
| 24 | 23 | negeqd 8221 |
. . . . . . . 8
                  
           |
| 25 | 4, 24 | eqtr3d 2231 |
. . . . . . 7
                
           |
| 26 | 25 | oveq2d 5938 |
. . . . . 6
                 
             
            |
| 27 | | subcl 8225 |
. . . . . . . . . 10
 
     |
| 28 | 27 | adantl 277 |
. . . . . . . . 9
           |
| 29 | 28 | coscld 11876 |
. . . . . . . 8
          
    |
| 30 | 29 | 3adant3 1019 |
. . . . . . 7
                
    |
| 31 | 11 | coscld 11876 |
. . . . . . 7
                
    |
| 32 | 30, 31 | subnegd 8344 |
. . . . . 6
                 
                          |
| 33 | 26, 32 | eqtrd 2229 |
. . . . 5
                 
             
           |
| 34 | 33 | oveq1d 5937 |
. . . 4
                                               |
| 35 | 34 | oveq2d 5938 |
. . 3
                         
         
                       
         
             |
| 36 | | subcl 8225 |
. . . . . . . 8
 
     |
| 37 | 36 | 3ad2ant1 1020 |
. . . . . . 7
                 |
| 38 | 37 | coscld 11876 |
. . . . . 6
                
    |
| 39 | 38, 31 | subcld 8337 |
. . . . 5
                 
           |
| 40 | 30, 31 | addcld 8046 |
. . . . 5
                 
           |
| 41 | | 2cn 9061 |
. . . . . . 7
 |
| 42 | | 2ap0 9083 |
. . . . . . 7
#  |
| 43 | 41, 42 | pm3.2i 272 |
. . . . . 6
 #   |
| 44 | 43 | a1i 9 |
. . . . 5
              #    |
| 45 | | divdirap 8724 |
. . . . 5
      
                   
    #         
             
                       
         
             |
| 46 | 39, 40, 44, 45 | syl3anc 1249 |
. . . 4
                         
       
                       
         
             |
| 47 | 38, 31, 30 | nppcan3d 8364 |
. . . . 5
                                               
           |
| 48 | 47 | oveq1d 5937 |
. . . 4
                         
       
                             |
| 49 | 46, 48 | eqtr3d 2231 |
. . 3
                         
         
                             |
| 50 | 35, 49 | eqtrd 2229 |
. 2
                         
         
                             |
| 51 | | sinmul 11909 |
. . . 4
 
                             |
| 52 | 51 | 3ad2ant1 1020 |
. . 3
                                         |
| 53 | | sinmul 11909 |
. . . 4
 
                             |
| 54 | 53 | 3ad2ant2 1021 |
. . 3
                                         |
| 55 | 52, 54 | oveq12d 5940 |
. 2
                                         
               
             |
| 56 | | simplr 528 |
. . . . . . . . 9
      
  |
| 57 | | simpll 527 |
. . . . . . . . 9
      
  |
| 58 | | simprl 529 |
. . . . . . . . 9
      
  |
| 59 | 56, 57, 58 | pnpcan2d 8375 |
. . . . . . . 8
          
      |
| 60 | 59 | fveq2d 5562 |
. . . . . . 7
                         |
| 61 | 60 | 3adant3 1019 |
. . . . . 6
                               |
| 62 | 1 | adantl 277 |
. . . . . . . . . . . . 13
           |
| 63 | 10, 62, 28 | 3jca 1179 |
. . . . . . . . . . . 12
            
    |
| 64 | 63 | 3adant3 1019 |
. . . . . . . . . . 11
                  
    |
| 65 | | addass 8009 |
. . . . . . . . . . 11
    
 
                        |
| 66 | 64, 65 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
                                   |
| 67 | | oveq1 5929 |
. . . . . . . . . . 11
                  
    |
| 68 | 67 | 3ad2ant3 1022 |
. . . . . . . . . 10
                             |
| 69 | | simpl 109 |
. . . . . . . . . . . . . 14
 
   |
| 70 | | simpr 110 |
. . . . . . . . . . . . . 14
 
   |
| 71 | 69, 70, 69 | 3jca 1179 |
. . . . . . . . . . . . 13
 
 
   |
| 72 | 71 | 3ad2ant2 1021 |
. . . . . . . . . . . 12
             
   |
| 73 | | ppncan 8268 |
. . . . . . . . . . . . 13
 
           |
| 74 | 73 | oveq2d 5938 |
. . . . . . . . . . . 12
 
                   |
| 75 | 72, 74 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
                               |
| 76 | | simp1 999 |
. . . . . . . . . . . 12
                 |
| 77 | 69, 69 | jca 306 |
. . . . . . . . . . . . 13
 
     |
| 78 | 77 | 3ad2ant2 1021 |
. . . . . . . . . . . 12
                 |
| 79 | | add4 8187 |
. . . . . . . . . . . 12
                     |
| 80 | 76, 78, 79 | syl2anc 411 |
. . . . . . . . . . 11
                           |
| 81 | | addcl 8004 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
 
     |
| 82 | 81 | ad2ant2r 509 |
. . . . . . . . . . . . . 14
           |
| 83 | | addcl 8004 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
 
     |
| 84 | 83 | ad2ant2lr 510 |
. . . . . . . . . . . . . 14
           |
| 85 | 82, 84 | jca 306 |
. . . . . . . . . . . . 13
               |
| 86 | 85 | 3adant3 1019 |
. . . . . . . . . . . 12
                     |
| 87 | | addcom 8163 |
. . . . . . . . . . . 12
    
                |
| 88 | 86, 87 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
                           |
| 89 | 75, 80, 88 | 3eqtrd 2233 |
. . . . . . . . . 10
                               |
| 90 | 66, 68, 89 | 3eqtr3rd 2238 |
. . . . . . . . 9
                         |
| 91 | | picn 15023 |
. . . . . . . . . . 11
 |
| 92 | | addcom 8163 |
. . . . . . . . . . 11
  
   
        |
| 93 | 91, 28, 92 | sylancr 414 |
. . . . . . . . . 10
                 |
| 94 | 93 | 3adant3 1019 |
. . . . . . . . 9
                       |
| 95 | 90, 94 | eqtrd 2229 |
. . . . . . . 8
                         |
| 96 | 95 | fveq2d 5562 |
. . . . . . 7
                                 |
| 97 | | cosppi 15054 |
. . . . . . . . 9
               
    |
| 98 | 28, 97 | syl 14 |
. . . . . . . 8
                        |
| 99 | 98 | 3adant3 1019 |
. . . . . . 7
                              |
| 100 | 96, 99 | eqtrd 2229 |
. . . . . 6
                                |
| 101 | 61, 100 | oveq12d 5940 |
. . . . 5
                                       
            |
| 102 | | subcl 8225 |
. . . . . . . . . 10
 
     |
| 103 | 102 | ancoms 268 |
. . . . . . . . 9
 
     |
| 104 | 103 | adantr 276 |
. . . . . . . 8
           |
| 105 | 104 | coscld 11876 |
. . . . . . 7
          
    |
| 106 | 105, 29 | subnegd 8344 |
. . . . . 6
           
                          |
| 107 | 106 | 3adant3 1019 |
. . . . 5
                 
                          |
| 108 | 101, 107 | eqtrd 2229 |
. . . 4
                                       
           |
| 109 | 108 | oveq1d 5937 |
. . 3
                     
                                 |
| 110 | | sinmul 11909 |
. . . . 5
    
                                          |
| 111 | 84, 82, 110 | syl2anc 411 |
. . . 4
           
                 
                 |
| 112 | 111 | 3adant3 1019 |
. . 3
                 
                 
                 |
| 113 | | cosneg 11892 |
. . . . . . . 8
             
    |
| 114 | 36, 113 | syl 14 |
. . . . . . 7
 
     
          |
| 115 | | negsubdi2 8285 |
. . . . . . . 8
 
        |
| 116 | 115 | fveq2d 5562 |
. . . . . . 7
 
     
          |
| 117 | 114, 116 | eqtr3d 2231 |
. . . . . 6
 
    
          |
| 118 | 117 | 3ad2ant1 1020 |
. . . . 5
                
          |
| 119 | 118 | oveq1d 5937 |
. . . 4
                 
             
           |
| 120 | 119 | oveq1d 5937 |
. . 3
                                        
      |
| 121 | 109, 112,
120 | 3eqtr4d 2239 |
. 2
                 
                           |
| 122 | 50, 55, 121 | 3eqtr4d 2239 |
1
                                             
     |