Theorem sqabsadd 11006

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 10835	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 + 𝐵)) = ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵)))
2	1	oveq2d 5866	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))))
3		cjcl 10799	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
4		cjcl 10799	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘𝐵) ∈ ℂ)
5	3, 4	anim12i 336	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ))
6		muladd 8290	. . . 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 419	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
8	2, 7	eqtrd 2203	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
9		addcl 7886	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ)
10		absvalsq 11004	. . 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 11004	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((abs‘𝐴)↑2) = (𝐴 · (∗‘𝐴)))
13		absvalsq 11004	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = (𝐵 · (∗‘𝐵)))
14		mulcom 7890	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (𝐵 · (∗‘𝐵)) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
15	4, 14	mpdan 419	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (𝐵 · (∗‘𝐵)) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
16	13, 15	eqtrd 2203	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
17	12, 16	oveqan12d 5869	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) = ((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)))
18		mulcl 7888	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
19	4, 18	sylan2 284	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
20	19	addcjd 10908	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))))
21		cjmul 10836	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))))
22	4, 21	sylan2 284	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))))
23		cjcj 10834	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
24	23	adantl 275	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
25	24	oveq2d 5866	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
26	22, 25	eqtrd 2203	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
27	26	oveq2d 5866	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
28	20, 27	eqtr3d 2205	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
29	17, 28	oveq12d 5868	. 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 2213	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((abs‘(𝐴 + 𝐵))↑2) = ((((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) + (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵))))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   = wceq 1348   ∈ wcel 2141  ‘cfv 5196  (class class class)co 5850  ℂcc 7759   + caddc 7764   · cmul 7766  2c2 8916  ↑cexp 10462  ∗ccj 10790  ℜcre 10791  abscabs 10948

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4102  ax-sep 4105  ax-nul 4113  ax-pow 4158  ax-pr 4192  ax-un 4416  ax-setind 4519  ax-iinf 4570  ax-cnex 7852  ax-resscn 7853  ax-1cn 7854  ax-1re 7855  ax-icn 7856  ax-addcl 7857  ax-addrcl 7858  ax-mulcl 7859  ax-mulrcl 7860  ax-addcom 7861  ax-mulcom 7862  ax-addass 7863  ax-mulass 7864  ax-distr 7865  ax-i2m1 7866  ax-0lt1 7867  ax-1rid 7868  ax-0id 7869  ax-rnegex 7870  ax-precex 7871  ax-cnre 7872  ax-pre-ltirr 7873  ax-pre-ltwlin 7874  ax-pre-lttrn 7875  ax-pre-apti 7876  ax-pre-ltadd 7877  ax-pre-mulgt0 7878  ax-pre-mulext 7879  ax-arch 7880  ax-caucvg 7881

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3526  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-int 3830  df-iun 3873  df-br 3988  df-opab 4049  df-mpt 4050  df-tr 4086  df-id 4276  df-po 4279  df-iso 4280  df-iord 4349  df-on 4351  df-ilim 4352  df-suc 4354  df-iom 4573  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-f1 5201  df-fo 5202  df-f1o 5203  df-fv 5204  df-riota 5806  df-ov 5853  df-oprab 5854  df-mpo 5855  df-1st 6116  df-2nd 6117  df-recs 6281  df-frec 6367  df-pnf 7943  df-mnf 7944  df-xr 7945  df-ltxr 7946  df-le 7947  df-sub 8079  df-neg 8080  df-reap 8481  df-ap 8488  df-div 8577  df-inn 8866  df-2 8924  df-3 8925  df-4 8926  df-n0 9123  df-z 9200  df-uz 9475  df-rp 9598  df-seqfrec 10389  df-exp 10463  df-cj 10793  df-re 10794  df-im 10795  df-rsqrt 10949  df-abs 10950

This theorem is referenced by:  abstri  11055  sqabsaddi  11103