Theorem sqabsadd 11220

Description: Square of absolute value of sum. Proposition 10-3.7(g) of [Gleason] p. 133. (Contributed by NM, 21-Jan-2007.)

Assertion

Ref	Expression
sqabsadd	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((abs‘(𝐴 + 𝐵))↑2) = ((((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) + (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵))))))

Proof of Theorem sqabsadd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cjadd 11049	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 + 𝐵)) = ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵)))
2	1	oveq2d 5938	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))))
3		cjcl 11013	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
4		cjcl 11013	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘𝐵) ∈ ℂ)
5	3, 4	anim12i 338	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ))
6		muladd 8410	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ)) → ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
7	5, 6	mpdan 421	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
8	2, 7	eqtrd 2229	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
9		addcl 8004	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ)
10		absvalsq 11218	. . 3 ⊢ ((𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ → ((abs‘(𝐴 + 𝐵))↑2) = ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))))
11	9, 10	syl 14	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((abs‘(𝐴 + 𝐵))↑2) = ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))))
12		absvalsq 11218	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((abs‘𝐴)↑2) = (𝐴 · (∗‘𝐴)))
13		absvalsq 11218	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = (𝐵 · (∗‘𝐵)))
14		mulcom 8008	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (𝐵 · (∗‘𝐵)) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
15	4, 14	mpdan 421	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (𝐵 · (∗‘𝐵)) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
16	13, 15	eqtrd 2229	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
17	12, 16	oveqan12d 5941	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) = ((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)))
18		mulcl 8006	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
19	4, 18	sylan2 286	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
20	19	addcjd 11122	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))))
21		cjmul 11050	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))))
22	4, 21	sylan2 286	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))))
23		cjcj 11048	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
24	23	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
25	24	oveq2d 5938	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
26	22, 25	eqtrd 2229	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
27	26	oveq2d 5938	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
28	20, 27	eqtr3d 2231	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
29	17, 28	oveq12d 5940	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) + (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵))))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
30	8, 11, 29	3eqtr4d 2239	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((abs‘(𝐴 + 𝐵))↑2) = ((((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) + (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵))))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1364   ∈ wcel 2167  ‘cfv 5258  (class class class)co 5922  ℂcc 7877   + caddc 7882   · cmul 7884  2c2 9041  ↑cexp 10630  ∗ccj 11004  ℜcre 11005  abscabs 11162

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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997  ax-arch 7998  ax-caucvg 7999

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 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-ilim 4404  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-frec 6449  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-3 9050  df-4 9051  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-rp 9729  df-seqfrec 10540  df-exp 10631  df-cj 11007  df-re 11008  df-im 11009  df-rsqrt 11163  df-abs 11164

This theorem is referenced by:  abstri  11269  sqabsaddi  11317