Theorem resqrexlemcalc1 11058

Description: Lemma for resqrex 11070. Some of the calculations involved in showing that the sequence converges. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 29-Jul-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
resqrexlemex.seq	⊢ 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (ℕ × {(1 + 𝐴)}))
resqrexlemex.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
resqrexlemex.agt0	⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
resqrexlemcalc1	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) − 𝐴) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (4 · ((𝐹‘𝑁)↑2))))

Distinct variable groups:   𝑦,𝐴,𝑧   𝜑,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑦,𝑧)   𝑁(𝑦,𝑧)

Proof of Theorem resqrexlemcalc1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		resqrexlemex.seq	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐹 = seq1((𝑦 ∈ ℝ+, 𝑧 ∈ ℝ+ ↦ ((𝑦 + (𝐴 / 𝑦)) / 2)), (ℕ × {(1 + 𝐴)}))
2		resqrexlemex.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
3		resqrexlemex.agt0	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ 𝐴)
4	1, 2, 3	resqrexlemfp1 11053	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐹‘(𝑁 + 1)) = (((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) / 2))
5	4	oveq1d 5912	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) = ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) / 2)↑2))
6	1, 2, 3	resqrexlemf 11051	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ℕ⟶ℝ+)
7	6	ffvelcdmda 5672	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ+)
8	7	rpred 9728	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ)
9	2	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℝ)
10	9, 7	rerpdivcld 9760	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐴 / (𝐹‘𝑁)) ∈ ℝ)
11	8, 10	readdcld 8018	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) ∈ ℝ)
12	11	recnd 8017	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) ∈ ℂ)
13		2cnd 9023	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℂ)
14		2ap0 9043	. . . . . . . 8 ⊢ 2 # 0
15	14	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 2 # 0)
16	12, 13, 15	sqdivapd 10701	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) / 2)↑2) = ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / (2↑2)))
17	5, 16	eqtrd 2222	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) = ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / (2↑2)))
18		sq2 10650	. . . . . 6 ⊢ (2↑2) = 4
19	18	oveq2i 5908	. . . . 5 ⊢ ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / (2↑2)) = ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / 4)
20	17, 19	eqtrdi 2238	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) = ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / 4))
21	9	recnd 8017	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
22		4cn 9028	. . . . . . 7 ⊢ 4 ∈ ℂ
23	22	a1i 9	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 4 ∈ ℂ)
24		4re 9027	. . . . . . . 8 ⊢ 4 ∈ ℝ
25	24	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 4 ∈ ℝ)
26		4pos 9047	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 4
27	26	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 < 4)
28	25, 27	gt0ap0d 8617	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 4 # 0)
29	21, 23, 28	divcanap3d 8783	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((4 · 𝐴) / 4) = 𝐴)
30	29	eqcomd 2195	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐴 = ((4 · 𝐴) / 4))
31	20, 30	oveq12d 5915	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) − 𝐴) = (((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / 4) − ((4 · 𝐴) / 4)))
32	12	sqcld 10686	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) ∈ ℂ)
33	23, 21	mulcld 8009	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (4 · 𝐴) ∈ ℂ)
34	32, 33, 23, 28	divsubdirapd 8818	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) / 4) = (((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) / 4) − ((4 · 𝐴) / 4)))
35	31, 34	eqtr4d 2225	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) − 𝐴) = (((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) / 4))
36	8	recnd 8017	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) ∈ ℂ)
37	36	sqcld 10686	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑2) ∈ ℂ)
38	13, 21	mulcld 8009	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝐴) ∈ ℂ)
39	37, 38, 33	addsubassd 8319	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) − (4 · 𝐴)) = (((𝐹‘𝑁)↑2) + ((2 · 𝐴) − (4 · 𝐴))))
40		2cn 9021	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
41	22, 40	negsubdi2i 8274	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -(4 − 2) = (2 − 4)
42		2p2e4 9077	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 + 2) = 4
43	42	oveq1i 5907	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 + 2) − 2) = (4 − 2)
44	40, 40	pncan3oi 8204	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 + 2) − 2) = 2
45	43, 44	eqtr3i 2212	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (4 − 2) = 2
46	45	negeqi 8182	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -(4 − 2) = -2
47	41, 46	eqtr3i 2212	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 − 4) = -2
48	47	oveq1i 5907	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 − 4) · 𝐴) = (-2 · 𝐴)
49	13, 23, 21	subdird 8403	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((2 − 4) · 𝐴) = ((2 · 𝐴) − (4 · 𝐴)))
50	13, 21	mulneg1d 8399	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (-2 · 𝐴) = -(2 · 𝐴))
51	48, 49, 50	3eqtr3a 2246	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((2 · 𝐴) − (4 · 𝐴)) = -(2 · 𝐴))
52	51	oveq2d 5913	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) + ((2 · 𝐴) − (4 · 𝐴))) = (((𝐹‘𝑁)↑2) + -(2 · 𝐴)))
53	37, 38	negsubd 8305	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) + -(2 · 𝐴)) = (((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)))
54	39, 52, 53	3eqtrd 2226	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) − (4 · 𝐴)) = (((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)))
55	54	oveq1d 5912	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) − (4 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
56	10	recnd 8017	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐴 / (𝐹‘𝑁)) ∈ ℂ)
57		binom2 10666	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹‘𝑁) ∈ ℂ ∧ (𝐴 / (𝐹‘𝑁)) ∈ ℂ) → (((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁))))) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
58	36, 56, 57	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁))))) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
59	7	rpap0d 9734	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐹‘𝑁) # 0)
60	21, 36, 59	divcanap2d 8780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁))) = 𝐴)
61	60	oveq2d 5913	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))) = (2 · 𝐴))
62	61	oveq2d 5913	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁))))) = (((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)))
63	62	oveq1d 5912	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · ((𝐹‘𝑁) · (𝐴 / (𝐹‘𝑁))))) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
64	58, 63	eqtrd 2222	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
65	64	oveq1d 5912	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) − (4 · 𝐴)))
66	37, 38	addcld 8008	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) ∈ ℂ)
67	56	sqcld 10686	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) ∈ ℂ)
68	66, 67, 33	addsubd 8320	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) − (4 · 𝐴)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) − (4 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
69	65, 68	eqtrd 2222	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) + (2 · 𝐴)) − (4 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
70	37, 38	subcld 8299	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) ∈ ℂ)
71	70, 67	addcld 8008	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) ∈ ℂ)
72		2z 9312	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℤ
73	72	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℤ)
74	7, 73	rpexpcld 10712	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑2) ∈ ℝ+)
75	74	rpap0d 9734	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐹‘𝑁)↑2) # 0)
76	71, 37, 75	divcanap4d 8784	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)))
77	55, 69, 76	3eqtr4d 2232	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) = ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) / ((𝐹‘𝑁)↑2)))
78	37, 38, 37	subdird 8403	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) − ((2 · 𝐴) · ((𝐹‘𝑁)↑2))))
79	37	sqvald 10685	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) = (((𝐹‘𝑁)↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2)))
80	13, 21, 37	mul32d 8141	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((2 · 𝐴) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = ((2 · ((𝐹‘𝑁)↑2)) · 𝐴))
81	13, 37, 21	mulassd 8012	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((2 · ((𝐹‘𝑁)↑2)) · 𝐴) = (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴)))
82	80, 81	eqtr2d 2223	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴)) = ((2 · 𝐴) · ((𝐹‘𝑁)↑2)))
83	79, 82	oveq12d 5915	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) − (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴))) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) − ((2 · 𝐴) · ((𝐹‘𝑁)↑2))))
84	78, 83	eqtr4d 2225	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) − (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴))))
85	21, 36, 59	sqdivapd 10701	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) = ((𝐴↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)))
86	85	oveq1d 5912	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = (((𝐴↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)))
87	21	sqcld 10686	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
88	87, 37, 75	divcanap1d 8779	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐴↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = (𝐴↑2))
89	86, 88	eqtrd 2222	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = (𝐴↑2))
90	84, 89	oveq12d 5915	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) + (((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2))) = (((((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) − (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴))) + (𝐴↑2)))
91	70, 67, 37	adddird 8014	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) + (((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2) · ((𝐹‘𝑁)↑2))))
92		binom2sub 10668	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐹‘𝑁)↑2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) = (((((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) − (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴))) + (𝐴↑2)))
93	37, 21, 92	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) = (((((𝐹‘𝑁)↑2)↑2) − (2 · (((𝐹‘𝑁)↑2) · 𝐴))) + (𝐴↑2)))
94	90, 91, 93	3eqtr4d 2232	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) = ((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2))
95	94	oveq1d 5912	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − (2 · 𝐴)) + ((𝐴 / (𝐹‘𝑁))↑2)) · ((𝐹‘𝑁)↑2)) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)))
96	77, 95	eqtrd 2222	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)))
97	96	oveq1d 5912	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁) + (𝐴 / (𝐹‘𝑁)))↑2) − (4 · 𝐴)) / 4) = ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) / 4))
98	37, 21	subcld 8299	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴) ∈ ℂ)
99	98	sqcld 10686	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) ∈ ℂ)
100	99, 37, 23, 75, 28	divdivap1d 8810	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) / 4) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (((𝐹‘𝑁)↑2) · 4)))
101	37, 23	mulcomd 8010	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘𝑁)↑2) · 4) = (4 · ((𝐹‘𝑁)↑2)))
102	101	oveq2d 5913	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (((𝐹‘𝑁)↑2) · 4)) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (4 · ((𝐹‘𝑁)↑2))))
103	100, 102	eqtrd 2222	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / ((𝐹‘𝑁)↑2)) / 4) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (4 · ((𝐹‘𝑁)↑2))))
104	35, 97, 103	3eqtrd 2226	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐹‘(𝑁 + 1))↑2) − 𝐴) = (((((𝐹‘𝑁)↑2) − 𝐴)↑2) / (4 · ((𝐹‘𝑁)↑2))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1364   ∈ wcel 2160  {csn 3607   class class class wbr 4018   × cxp 4642  ‘cfv 5235  (class class class)co 5897   ∈ cmpo 5899  ℂcc 7840  ℝcr 7841  0cc0 7842  1c1 7843   + caddc 7845   · cmul 7847   < clt 8023   ≤ cle 8024   − cmin 8159  -cneg 8160   # cap 8569   / cdiv 8660  ℕcn 8950  2c2 9001  4c4 9003  ℤcz 9284  ℝ⁺crp 9685  seqcseq 10478  ↑cexp 10553

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-iinf 4605  ax-cnex 7933  ax-resscn 7934  ax-1cn 7935  ax-1re 7936  ax-icn 7937  ax-addcl 7938  ax-addrcl 7939  ax-mulcl 7940  ax-mulrcl 7941  ax-addcom 7942  ax-mulcom 7943  ax-addass 7944  ax-mulass 7945  ax-distr 7946  ax-i2m1 7947  ax-0lt1 7948  ax-1rid 7949  ax-0id 7950  ax-rnegex 7951  ax-precex 7952  ax-cnre 7953  ax-pre-ltirr 7954  ax-pre-ltwlin 7955  ax-pre-lttrn 7956  ax-pre-apti 7957  ax-pre-ltadd 7958  ax-pre-mulgt0 7959  ax-pre-mulext 7960

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4311  df-po 4314  df-iso 4315  df-iord 4384  df-on 4386  df-ilim 4387  df-suc 4389  df-iom 4608  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-rn 4655  df-res 4656  df-ima 4657  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fn 5238  df-f 5239  df-f1 5240  df-fo 5241  df-f1o 5242  df-fv 5243  df-riota 5852  df-ov 5900  df-oprab 5901  df-mpo 5902  df-1st 6166  df-2nd 6167  df-recs 6331  df-frec 6417  df-pnf 8025  df-mnf 8026  df-xr 8027  df-ltxr 8028  df-le 8029  df-sub 8161  df-neg 8162  df-reap 8563  df-ap 8570  df-div 8661  df-inn 8951  df-2 9009  df-3 9010  df-4 9011  df-n0 9208  df-z 9285  df-uz 9560  df-rp 9686  df-seqfrec 10479  df-exp 10554

This theorem is referenced by:  resqrexlemcalc2  11059