cu3addd - Mathbox for Igor Ieskov

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Theorem cu3addd 42103

Description: Cube of sum of three numbers. (Contributed by Igor Ieskov, 14-Dec-2023.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
cu3addd.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
cu3addd.2	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
cu3addd.3	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)

**Assertion**
Ref	Expression
cu3addd	⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + (((3 · (𝐴 · (𝐶↑2))) + (3 · (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))))

**Proof of Theorem cu3addd**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		cu3addd.1	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
2		cu3addd.2	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
3	1, 2	addcld 11269	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ)
4		cu3addd.3	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
5	3, 4	jca 510	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ))
6		binom3 14224	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = ((((𝐴 + 𝐵)↑3) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
7	6	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = ((((𝐴 + 𝐵)↑3) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3)))))
8	5, 7	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = ((((𝐴 + 𝐵)↑3) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
9		binom3 14224	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝐵)↑3) = (((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))))
10	1, 2, 9	syl2anc 582	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵)↑3) = (((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))))
11	10	oveq1d 7439	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵)↑3) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))))
12	11	oveq1d 7439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴 + 𝐵)↑3) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
13	8, 12	eqtrd 2767	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
14	1, 2	binom2d 42102	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵)↑2) = (((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)))
15	14	oveq1d 7439	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶) = ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))
16	15	oveq2d 7440	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶)) = (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶)))
17	16	oveq2d 7440	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))))
18	17	oveq1d 7439	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · (((𝐴 + 𝐵)↑2) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
19	13, 18	eqtrd 2767	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
20	1	sqcld 14146	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
21		2cnd 12326	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
22	1, 2	mulcld 11270	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℂ)
23	21, 22	mulcld 11270	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (2 · (𝐴 · 𝐵)) ∈ ℂ)
24	20, 23	addcld 11269	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) ∈ ℂ)
25	2	sqcld 14146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
26	24, 25, 4	adddird 11275	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶) = ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))
27	26	oveq2d 7440	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶)) = (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶))))
28	27	oveq2d 7440	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
29	28	oveq1d 7439	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) + (𝐵↑2)) · 𝐶))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
30	19, 29	eqtrd 2767	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
31	20, 23, 4	adddird 11275	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) = (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)))
32	31	oveq1d 7439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)) = ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))
33	32	oveq2d 7440	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶))) = (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶))))
34	33	oveq2d 7440	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
35	34	oveq1d 7439	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) + (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
36	30, 35	eqtrd 2767	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
37		3cn 12329	. . . . . . . . . 10 ⊢ 3 ∈ ℂ
38	37	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 3 ∈ ℂ)
39	20, 4	mulcld 11270	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑2) · 𝐶) ∈ ℂ)
40	23, 4	mulcld 11270	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶) ∈ ℂ)
41	39, 40	addcld 11269	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) ∈ ℂ)
42	25, 4	mulcld 11270	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐵↑2) · 𝐶) ∈ ℂ)
43	38, 41, 42	adddid 11274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶))) = ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶))))
44	43	oveq2d 7440	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
45	44	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (3 · ((((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
46	36, 45	eqtrd 2767	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
47	38, 39, 40	adddid 11274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) = ((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))))
48	47	oveq1d 7439	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶))) = (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶))))
49	48	oveq2d 7440	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
50	49	oveq1d 7439	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + ((3 · (((𝐴↑2) · 𝐶) + ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
51	46, 50	eqtrd 2767	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
52	38, 21, 22	mulassd 11273	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) = (3 · (2 · (𝐴 · 𝐵))))
53	52	oveq1d 7439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶) = ((3 · (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶))
54	38, 23, 4	mulassd 11273	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((3 · (2 · (𝐴 · 𝐵))) · 𝐶) = (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)))
55	53, 54	eqtrd 2767	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶) = (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)))
56	55	oveq2d 7440	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) = ((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))))
57	56	oveq1d 7439	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶))) = (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶))))
58	57	oveq2d 7440	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
59	58	eqcomd 2733	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) = ((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))))
60	59	oveq1d 7439	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (3 · ((2 · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶))) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
61	51, 60	eqtrd 2767	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))))
62	4	sqcld 14146	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐶↑2) ∈ ℂ)
63	1, 2, 62	adddird 11275	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2)) = ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2))))
64	63	oveq2d 7440	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) = (3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))))
65	64	oveq1d 7439	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3)) = ((3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3)))
66	65	oveq2d 7440	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 + 𝐵) · (𝐶↑2))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))))
67	61, 66	eqtrd 2767	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))))
68	1, 62	mulcld 11270	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · (𝐶↑2)) ∈ ℂ)
69	2, 62	mulcld 11270	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · (𝐶↑2)) ∈ ℂ)
70	38, 68, 69	adddid 11274	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) = ((3 · (𝐴 · (𝐶↑2))) + (3 · (𝐵 · (𝐶↑2)))))
71	70	oveq1d 7439	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3)) = (((3 · (𝐴 · (𝐶↑2))) + (3 · (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3)))
72	71	oveq2d 7440	. 2 ⊢ (𝜑 → (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + ((3 · ((𝐴 · (𝐶↑2)) + (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + (((3 · (𝐴 · (𝐶↑2))) + (3 · (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))))
73	67, 72	eqtrd 2767	1 ⊢ (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) + 𝐶)↑3) = (((((𝐴↑3) + (3 · ((𝐴↑2) · 𝐵))) + ((3 · (𝐴 · (𝐵↑2))) + (𝐵↑3))) + (((3 · ((𝐴↑2) · 𝐶)) + (((3 · 2) · (𝐴 · 𝐵)) · 𝐶)) + (3 · ((𝐵↑2) · 𝐶)))) + (((3 · (𝐴 · (𝐶↑2))) + (3 · (𝐵 · (𝐶↑2)))) + (𝐶↑3))))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ∧ wa 394 = wceq 1533 ∈ wcel 2098 (class class class)co 7424 ℂcc 11142 + caddc 11147 · cmul 11149 2c2 12303 3c3 12304 ↑cexp 14064

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1789 ax-4 1803 ax-5 1905 ax-6 1963 ax-7 2003 ax-8 2100 ax-9 2108 ax-10 2129 ax-11 2146 ax-12 2166 ax-ext 2698 ax-sep 5301 ax-nul 5308 ax-pow 5367 ax-pr 5431 ax-un 7744 ax-cnex 11200 ax-resscn 11201 ax-1cn 11202 ax-icn 11203 ax-addcl 11204 ax-addrcl 11205 ax-mulcl 11206 ax-mulrcl 11207 ax-mulcom 11208 ax-addass 11209 ax-mulass 11210 ax-distr 11211 ax-i2m1 11212 ax-1ne0 11213 ax-1rid 11214 ax-rnegex 11215 ax-rrecex 11216 ax-cnre 11217 ax-pre-lttri 11218 ax-pre-lttrn 11219 ax-pre-ltadd 11220 ax-pre-mulgt0 11221

This theorem depends on definitions: df-bi 206 df-an 395 df-or 846 df-3or 1085 df-3an 1086 df-tru 1536 df-fal 1546 df-ex 1774 df-nf 1778 df-sb 2060 df-mo 2529 df-eu 2558 df-clab 2705 df-cleq 2719 df-clel 2805 df-nfc 2880 df-ne 2937 df-nel 3043 df-ral 3058 df-rex 3067 df-reu 3373 df-rab 3429 df-v 3473 df-sbc 3777 df-csb 3893 df-dif 3950 df-un 3952 df-in 3954 df-ss 3964 df-pss 3966 df-nul 4325 df-if 4531 df-pw 4606 df-sn 4631 df-pr 4633 df-op 4637 df-uni 4911 df-iun 5000 df-br 5151 df-opab 5213 df-mpt 5234 df-tr 5268 df-id 5578 df-eprel 5584 df-po 5592 df-so 5593 df-fr 5635 df-we 5637 df-xp 5686 df-rel 5687 df-cnv 5688 df-co 5689 df-dm 5690 df-rn 5691 df-res 5692 df-ima 5693 df-pred 6308 df-ord 6375 df-on 6376 df-lim 6377 df-suc 6378 df-iota 6503 df-fun 6553 df-fn 6554 df-f 6555 df-f1 6556 df-fo 6557 df-f1o 6558 df-fv 6559 df-riota 7380 df-ov 7427 df-oprab 7428 df-mpo 7429 df-om 7875 df-2nd 7998 df-frecs 8291 df-wrecs 8322 df-recs 8396 df-rdg 8435 df-er 8729 df-en 8969 df-dom 8970 df-sdom 8971 df-pnf 11286 df-mnf 11287 df-xr 11288 df-ltxr 11289 df-le 11290 df-sub 11482 df-neg 11483 df-nn 12249 df-2 12311 df-3 12312 df-n0 12509 df-z 12595 df-uz 12859 df-seq 14005 df-exp 14065

This theorem is referenced by: 3cubeslem3l 42109 3cubeslem3r 42110

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