Theorem sqabsadd 11202

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 11031	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 + 𝐵)) = ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵)))
2	1	oveq2d 5935	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = ((𝐴 + 𝐵) · ((∗‘𝐴) + (∗‘𝐵))))
3		cjcl 10995	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
4		cjcl 10995	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘𝐵) ∈ ℂ)
5	3, 4	anim12i 338	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ))
6		muladd 8405	. . . 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 2226	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵) · (∗‘(𝐴 + 𝐵))) = (((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)) + ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵))))
9		addcl 7999	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ)
10		absvalsq 11200	. . 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 11200	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((abs‘𝐴)↑2) = (𝐴 · (∗‘𝐴)))
13		absvalsq 11200	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = (𝐵 · (∗‘𝐵)))
14		mulcom 8003	. . . . . 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 2226	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = ((∗‘𝐵) · 𝐵))
17	12, 16	oveqan12d 5938	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (((abs‘𝐴)↑2) + ((abs‘𝐵)↑2)) = ((𝐴 · (∗‘𝐴)) + ((∗‘𝐵) · 𝐵)))
18		mulcl 8001	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (∗‘𝐵) ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
19	4, 18	sylan2 286	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 · (∗‘𝐵)) ∈ ℂ)
20	19	addcjd 11104	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))))
21		cjmul 11032	. . . . . . 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 11030	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
24	23	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(∗‘𝐵)) = 𝐵)
25	24	oveq2d 5935	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((∗‘𝐴) · (∗‘(∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
26	22, 25	eqtrd 2226	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵))) = ((∗‘𝐴) · 𝐵))
27	26	oveq2d 5935	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + (∗‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
28	20, 27	eqtr3d 2228	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (2 · (ℜ‘(𝐴 · (∗‘𝐵)))) = ((𝐴 · (∗‘𝐵)) + ((∗‘𝐴) · 𝐵)))
29	17, 28	oveq12d 5937	. 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 2236	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 2164  ‘cfv 5255  (class class class)co 5919  ℂcc 7872   + caddc 7877   · cmul 7879  2c2 9035  ↑cexp 10612  ∗ccj 10986  ℜcre 10987  abscabs 11144

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 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4145  ax-sep 4148  ax-nul 4156  ax-pow 4204  ax-pr 4239  ax-un 4465  ax-setind 4570  ax-iinf 4621  ax-cnex 7965  ax-resscn 7966  ax-1cn 7967  ax-1re 7968  ax-icn 7969  ax-addcl 7970  ax-addrcl 7971  ax-mulcl 7972  ax-mulrcl 7973  ax-addcom 7974  ax-mulcom 7975  ax-addass 7976  ax-mulass 7977  ax-distr 7978  ax-i2m1 7979  ax-0lt1 7980  ax-1rid 7981  ax-0id 7982  ax-rnegex 7983  ax-precex 7984  ax-cnre 7985  ax-pre-ltirr 7986  ax-pre-ltwlin 7987  ax-pre-lttrn 7988  ax-pre-apti 7989  ax-pre-ltadd 7990  ax-pre-mulgt0 7991  ax-pre-mulext 7992  ax-arch 7993  ax-caucvg 7994

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 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2987  df-csb 3082  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-nul 3448  df-if 3559  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-int 3872  df-iun 3915  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-tr 4129  df-id 4325  df-po 4328  df-iso 4329  df-iord 4398  df-on 4400  df-ilim 4401  df-suc 4403  df-iom 4624  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-ima 4673  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-riota 5874  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-1st 6195  df-2nd 6196  df-recs 6360  df-frec 6446  df-pnf 8058  df-mnf 8059  df-xr 8060  df-ltxr 8061  df-le 8062  df-sub 8194  df-neg 8195  df-reap 8596  df-ap 8603  df-div 8694  df-inn 8985  df-2 9043  df-3 9044  df-4 9045  df-n0 9244  df-z 9321  df-uz 9596  df-rp 9723  df-seqfrec 10522  df-exp 10613  df-cj 10989  df-re 10990  df-im 10991  df-rsqrt 11145  df-abs 11146

This theorem is referenced by:  abstri  11251  sqabsaddi  11299