MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  heron Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem heron 25427
Description: Heron's formula gives the area of a triangle given only the side lengths. If points A, B, C form a triangle, then the area of the triangle, represented here as (1 / 2) · 𝑋 · 𝑌 · abs(sin𝑂), is equal to the square root of 𝑆 · (𝑆𝑋) · (𝑆𝑌) · (𝑆𝑍), where 𝑆 = (𝑋 + 𝑌 + 𝑍) / 2 is half the perimeter of the triangle. Based on work by Jon Pennant. This is Metamath 100 proof #57. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Mar-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
heron.f 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
heron.x 𝑋 = (abs‘(𝐵𝐶))
heron.y 𝑌 = (abs‘(𝐴𝐶))
heron.z 𝑍 = (abs‘(𝐴𝐵))
heron.o 𝑂 = ((𝐵𝐶)𝐹(𝐴𝐶))
heron.s 𝑆 = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) / 2)
heron.a (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
heron.b (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
heron.c (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
heron.ac (𝜑𝐴𝐶)
heron.bc (𝜑𝐵𝐶)
Assertion
Ref Expression
heron (𝜑 → (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂))) = (√‘((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝑆(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑂(𝑥,𝑦)   𝑋(𝑥,𝑦)   𝑌(𝑥,𝑦)   𝑍(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem heron
StepHypRef Expression
1 1red 10640 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
21rehalfcld 11881 . . . . 5 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
3 heron.x . . . . . . 7 𝑋 = (abs‘(𝐵𝐶))
4 heron.b . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
5 heron.c . . . . . . . . 9 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
64, 5subcld 10995 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵𝐶) ∈ ℂ)
76abscld 14796 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘(𝐵𝐶)) ∈ ℝ)
83, 7eqeltrid 2920 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ ℝ)
9 heron.y . . . . . . 7 𝑌 = (abs‘(𝐴𝐶))
10 heron.a . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
1110, 5subcld 10995 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴𝐶) ∈ ℂ)
1211abscld 14796 . . . . . . 7 (𝜑 → (abs‘(𝐴𝐶)) ∈ ℝ)
139, 12eqeltrid 2920 . . . . . 6 (𝜑𝑌 ∈ ℝ)
148, 13remulcld 10669 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 · 𝑌) ∈ ℝ)
152, 14remulcld 10669 . . . 4 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) ∈ ℝ)
16 heron.o . . . . . . 7 𝑂 = ((𝐵𝐶)𝐹(𝐴𝐶))
17 negpitopissre 25135 . . . . . . . . 9 (-π(,]π) ⊆ ℝ
18 heron.f . . . . . . . . . 10 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
19 heron.bc . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵𝐶)
204, 5, 19subne0d 11004 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵𝐶) ≠ 0)
21 heron.ac . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴𝐶)
2210, 5, 21subne0d 11004 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐴𝐶) ≠ 0)
2318, 6, 20, 11, 22angcld 25394 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵𝐶)𝐹(𝐴𝐶)) ∈ (-π(,]π))
2417, 23sseldi 3951 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵𝐶)𝐹(𝐴𝐶)) ∈ ℝ)
2524recnd 10667 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵𝐶)𝐹(𝐴𝐶)) ∈ ℂ)
2616, 25eqeltrid 2920 . . . . . 6 (𝜑𝑂 ∈ ℂ)
2726sincld 15483 . . . . 5 (𝜑 → (sin‘𝑂) ∈ ℂ)
2827abscld 14796 . . . 4 (𝜑 → (abs‘(sin‘𝑂)) ∈ ℝ)
2915, 28remulcld 10669 . . 3 (𝜑 → (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂))) ∈ ℝ)
30 halfge0 11851 . . . . . 6 0 ≤ (1 / 2)
3130a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (1 / 2))
326absge0d 14804 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (abs‘(𝐵𝐶)))
3332, 3breqtrrdi 5094 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑋)
3411absge0d 14804 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ (abs‘(𝐴𝐶)))
3534, 9breqtrrdi 5094 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑌)
368, 13, 33, 35mulge0d 11215 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (𝑋 · 𝑌))
372, 14, 31, 36mulge0d 11215 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ ((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)))
3827absge0d 14804 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (abs‘(sin‘𝑂)))
3915, 28, 37, 38mulge0d 11215 . . 3 (𝜑 → 0 ≤ (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂))))
4029, 39sqrtsqd 14779 . 2 (𝜑 → (√‘((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂)))↑2)) = (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂))))
41 halfcn 11849 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℂ
4241a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
438recnd 10667 . . . . . . 7 (𝜑𝑋 ∈ ℂ)
4413recnd 10667 . . . . . . 7 (𝜑𝑌 ∈ ℂ)
4543, 44mulcld 10659 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 · 𝑌) ∈ ℂ)
4642, 45mulcld 10659 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) ∈ ℂ)
4728recnd 10667 . . . . 5 (𝜑 → (abs‘(sin‘𝑂)) ∈ ℂ)
4846, 47sqmuld 13527 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂)))↑2) = ((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((abs‘(sin‘𝑂))↑2)))
49 2cnd 11712 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
50 2ne0 11738 . . . . . . . 8 2 ≠ 0
5150a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ≠ 0)
5245, 49, 51sqdivd 13528 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑋 · 𝑌) / 2)↑2) = (((𝑋 · 𝑌)↑2) / (2↑2)))
5345, 49, 51divrec2d 11418 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑋 · 𝑌) / 2) = ((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)))
5453oveq1d 7164 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑋 · 𝑌) / 2)↑2) = (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌))↑2))
55 sq2 13565 . . . . . . . 8 (2↑2) = 4
5655a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (2↑2) = 4)
5756oveq2d 7165 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑋 · 𝑌)↑2) / (2↑2)) = (((𝑋 · 𝑌)↑2) / 4))
5852, 54, 573eqtr3d 2867 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌))↑2) = (((𝑋 · 𝑌)↑2) / 4))
5916, 24eqeltrid 2920 . . . . . . 7 (𝜑𝑂 ∈ ℝ)
6059resincld 15496 . . . . . 6 (𝜑 → (sin‘𝑂) ∈ ℝ)
61 absresq 14662 . . . . . 6 ((sin‘𝑂) ∈ ℝ → ((abs‘(sin‘𝑂))↑2) = ((sin‘𝑂)↑2))
6260, 61syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((abs‘(sin‘𝑂))↑2) = ((sin‘𝑂)↑2))
6358, 62oveq12d 7167 . . . 4 (𝜑 → ((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((abs‘(sin‘𝑂))↑2)) = ((((𝑋 · 𝑌)↑2) / 4) · ((sin‘𝑂)↑2)))
6445sqcld 13513 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑋 · 𝑌)↑2) ∈ ℂ)
6527sqcld 13513 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘𝑂)↑2) ∈ ℂ)
6664, 65mulcld 10659 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) ∈ ℂ)
67 4cn 11719 . . . . . . . . 9 4 ∈ ℂ
6867a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 4 ∈ ℂ)
69 heron.s . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) / 2)
708, 13readdcld 10668 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ℝ)
71 heron.z . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑍 = (abs‘(𝐴𝐵))
7210, 4subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐴𝐵) ∈ ℂ)
7372abscld 14796 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (abs‘(𝐴𝐵)) ∈ ℝ)
7471, 73eqeltrid 2920 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑍 ∈ ℝ)
7570, 74readdcld 10668 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) ∈ ℝ)
7675rehalfcld 11881 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) / 2) ∈ ℝ)
7769, 76eqeltrid 2920 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑆 ∈ ℝ)
7877recnd 10667 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ ℂ)
7978, 43subcld 10995 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆𝑋) ∈ ℂ)
8078, 79mulcld 10659 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆 · (𝑆𝑋)) ∈ ℂ)
8178, 44subcld 10995 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆𝑌) ∈ ℂ)
8274recnd 10667 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑍 ∈ ℂ)
8378, 82subcld 10995 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆𝑍) ∈ ℂ)
8481, 83mulcld 10659 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)) ∈ ℂ)
8580, 84mulcld 10659 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))) ∈ ℂ)
8668, 85mulcld 10659 . . . . . . 7 (𝜑 → (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))) ∈ ℂ)
87 4ne0 11742 . . . . . . . 8 4 ≠ 0
8887a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 4 ≠ 0)
8949, 45sqmuld 13527 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) = ((2↑2) · ((𝑋 · 𝑌)↑2)))
9056oveq1d 7164 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((2↑2) · ((𝑋 · 𝑌)↑2)) = (4 · ((𝑋 · 𝑌)↑2)))
9189, 90eqtr2d 2860 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (4 · ((𝑋 · 𝑌)↑2)) = ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2))
9291oveq1d 7164 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((4 · ((𝑋 · 𝑌)↑2)) · ((sin‘𝑂)↑2)) = (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)))
9368, 64, 65mulassd 10662 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((4 · ((𝑋 · 𝑌)↑2)) · ((sin‘𝑂)↑2)) = (4 · (((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2))))
9449, 45mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · (𝑋 · 𝑌)) ∈ ℂ)
9594sqcld 13513 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) ∈ ℂ)
9695, 65mulcld 10659 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) ∈ ℂ)
9744, 82mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑌 · 𝑍) ∈ ℂ)
9849, 97mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (2 · (𝑌 · 𝑍)) ∈ ℂ)
9998sqcld 13513 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) ∈ ℂ)
10044sqcld 13513 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑌↑2) ∈ ℂ)
10182sqcld 13513 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑍↑2) ∈ ℂ)
10243sqcld 13513 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑋↑2) ∈ ℂ)
103101, 102subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)) ∈ ℂ)
104100, 103addcld 10658 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) ∈ ℂ)
105104sqcld 13513 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) ∈ ℂ)
10699, 105subcld 10995 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) ∈ ℂ)
10726coscld 15484 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (cos‘𝑂) ∈ ℂ)
108107sqcld 13513 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((cos‘𝑂)↑2) ∈ ℂ)
10995, 108mulcld 10659 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2)) ∈ ℂ)
110 sincossq 15529 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑂 ∈ ℂ → (((sin‘𝑂)↑2) + ((cos‘𝑂)↑2)) = 1)
11126, 110syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((sin‘𝑂)↑2) + ((cos‘𝑂)↑2)) = 1)
112111oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · (((sin‘𝑂)↑2) + ((cos‘𝑂)↑2))) = (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · 1))
11395, 65, 108adddid 10663 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · (((sin‘𝑂)↑2) + ((cos‘𝑂)↑2))) = ((((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) + (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2))))
1141002timesd 11877 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (2 · (𝑌↑2)) = ((𝑌↑2) + (𝑌↑2)))
115100, 103, 100ppncand 11035 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) + ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = ((𝑌↑2) + (𝑌↑2)))
116114, 115eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · (𝑌↑2)) = (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) + ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
1171032timesd 11877 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (2 · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((𝑍↑2) − (𝑋↑2)) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))
118100, 103, 103pnncand 11034 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) − ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = (((𝑍↑2) − (𝑋↑2)) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))
119117, 118eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) − ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
120116, 119oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((2 · (𝑌↑2)) · (2 · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) + ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) − ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))))
121 2t2e4 11798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (2 · 2) = 4
122121, 68eqeltrid 2920 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (2 · 2) ∈ ℂ)
123122, 100, 103mulassd 10662 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
124122, 100mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((2 · 2) · (𝑌↑2)) ∈ ℂ)
125124, 101, 102subdid 11094 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = ((((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑍↑2)) − (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑋↑2))))
12649sqvald 13512 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → (2↑2) = (2 · 2))
12744, 82sqmuld 13527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ((𝑌 · 𝑍)↑2) = ((𝑌↑2) · (𝑍↑2)))
128126, 127oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((2↑2) · ((𝑌 · 𝑍)↑2)) = ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · (𝑍↑2))))
12949, 97sqmuld 13527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) = ((2↑2) · ((𝑌 · 𝑍)↑2)))
130122, 100, 101mulassd 10662 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑍↑2)) = ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · (𝑍↑2))))
131128, 129, 1303eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) = (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑍↑2)))
13243, 44sqmuld 13527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → ((𝑋 · 𝑌)↑2) = ((𝑋↑2) · (𝑌↑2)))
133102, 100mulcomd 10660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → ((𝑋↑2) · (𝑌↑2)) = ((𝑌↑2) · (𝑋↑2)))
134132, 133eqtrd 2859 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → ((𝑋 · 𝑌)↑2) = ((𝑌↑2) · (𝑋↑2)))
135126, 134oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((2↑2) · ((𝑋 · 𝑌)↑2)) = ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · (𝑋↑2))))
136122, 100, 102mulassd 10662 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑋↑2)) = ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · (𝑋↑2))))
137135, 89, 1363eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) = (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑋↑2)))
138131, 137oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2)) = ((((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑍↑2)) − (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · (𝑋↑2))))
139125, 138eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (((2 · 2) · (𝑌↑2)) · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2)))
14049, 49, 100, 103mul4d 10850 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((2 · 2) · ((𝑌↑2) · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = ((2 · (𝑌↑2)) · (2 · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
141123, 139, 1403eqtr3d 2867 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2)) = ((2 · (𝑌↑2)) · (2 · ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
142100, 103subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) ∈ ℂ)
143 subsq 13577 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) ∈ ℂ ∧ ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) ∈ ℂ) → ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) − (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) = ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) + ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) − ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))))
144104, 142, 143syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) − (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) = ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) + ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) − ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))))
145120, 141, 1443eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2)) = ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) − (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)))
146145oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2))) = (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) − (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2))))
14799, 95nncand 11000 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2))) = ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2))
148142sqcld 13513 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) ∈ ℂ)
14999, 105, 148subsubd 11023 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − ((((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) − (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2))) = ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)))
150146, 147, 1493eqtr3d 2867 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) = ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)))
15195mulid1d 10656 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · 1) = ((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2))
152102, 100addcld 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) ∈ ℂ)
15345, 107mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)) ∈ ℂ)
15449, 153mulcld 10659 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))) ∈ ℂ)
155152, 154nncand 11000 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))))) = (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))))
156100, 101subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ((𝑌↑2) − (𝑍↑2)) ∈ ℂ)
157156, 102addcomd 10840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (((𝑌↑2) − (𝑍↑2)) + (𝑋↑2)) = ((𝑋↑2) + ((𝑌↑2) − (𝑍↑2))))
158100, 101, 102subsubd 11023 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((𝑌↑2) − (𝑍↑2)) + (𝑋↑2)))
159102, 100, 101addsubassd 11015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (𝑍↑2)) = ((𝑋↑2) + ((𝑌↑2) − (𝑍↑2))))
160157, 158, 1593eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (𝑍↑2)))
16118, 3, 9, 71, 16lawcos 25405 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴𝐶𝐵𝐶)) → (𝑍↑2) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)))))
16210, 4, 5, 21, 19, 161syl32anc 1375 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑍↑2) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)))))
163162oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (𝑍↑2)) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))))))
164160, 163eqtrd 2859 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))))))
16549, 45, 107mulassd 10662 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((2 · (𝑋 · 𝑌)) · (cos‘𝑂)) = (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))))
166155, 164, 1653eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) = ((2 · (𝑋 · 𝑌)) · (cos‘𝑂)))
167166oveq1d 7164 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2) = (((2 · (𝑋 · 𝑌)) · (cos‘𝑂))↑2))
16894, 107sqmuld 13527 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌)) · (cos‘𝑂))↑2) = (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2)))
169167, 168eqtr2d 2860 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2)) = (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2))
170169oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2))) = ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((𝑌↑2) − ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)))
171150, 151, 1703eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · 1) = ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2))))
172112, 113, 1713eqtr3d 2867 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) + (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2))) = ((((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) + (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((cos‘𝑂)↑2))))
17396, 106, 109, 172addcan2ad 10844 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) = (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)))
174 subsq 13577 . . . . . . . . . . 11 (((2 · (𝑌 · 𝑍)) ∈ ℂ ∧ ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))) ∈ ℂ) → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))))
17598, 104, 174syl2anc 587 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍))↑2) − (((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))↑2)) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))))
176100, 101addcld 10658 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) ∈ ℂ)
17798, 176, 102addsubassd 11015 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) − (𝑋↑2)) = ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (𝑋↑2))))
178100, 101, 102addsubassd 11015 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (𝑋↑2)) = ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))
179178oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (𝑋↑2))) = ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
180177, 179eqtr2d 2860 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) − (𝑋↑2)))
181 binom2 13584 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑍 ∈ ℂ) → ((𝑌 + 𝑍)↑2) = (((𝑌↑2) + (2 · (𝑌 · 𝑍))) + (𝑍↑2)))
18244, 82, 181syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑌 + 𝑍)↑2) = (((𝑌↑2) + (2 · (𝑌 · 𝑍))) + (𝑍↑2)))
183100, 98, 101add32d 10865 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (2 · (𝑌 · 𝑍))) + (𝑍↑2)) = (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) + (2 · (𝑌 · 𝑍))))
184176, 98addcomd 10840 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) + (2 · (𝑌 · 𝑍))) = ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))))
185182, 183, 1843eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑌 + 𝑍)↑2) = ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))))
186185oveq1d 7164 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝑌 + 𝑍)↑2) − (𝑋↑2)) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) − (𝑋↑2)))
18744, 82addcld 10658 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑌 + 𝑍) ∈ ℂ)
188 subsq 13577 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑌 + 𝑍) ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ) → (((𝑌 + 𝑍)↑2) − (𝑋↑2)) = (((𝑌 + 𝑍) + 𝑋) · ((𝑌 + 𝑍) − 𝑋)))
189187, 43, 188syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑌 + 𝑍)↑2) − (𝑋↑2)) = (((𝑌 + 𝑍) + 𝑋) · ((𝑌 + 𝑍) − 𝑋)))
19069oveq2i 7160 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (2 · 𝑆) = (2 · (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) / 2))
19175recnd 10667 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) ∈ ℂ)
192191, 49, 51divcan2d 11416 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) / 2)) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍))
193190, 192syl5eq 2871 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 · 𝑆) = ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍))
19443, 44, 82addassd 10661 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑍)))
19543, 187addcomd 10840 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑋 + (𝑌 + 𝑍)) = ((𝑌 + 𝑍) + 𝑋))
196193, 194, 1953eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 · 𝑆) = ((𝑌 + 𝑍) + 𝑋))
19749, 78, 43subdid 11094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑋)) = ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑋)))
198193, 194eqtrd 2859 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · 𝑆) = (𝑋 + (𝑌 + 𝑍)))
199432timesd 11877 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · 𝑋) = (𝑋 + 𝑋))
200198, 199oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑋)) = ((𝑋 + (𝑌 + 𝑍)) − (𝑋 + 𝑋)))
20143, 187, 43pnpcand 11032 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑋 + (𝑌 + 𝑍)) − (𝑋 + 𝑋)) = ((𝑌 + 𝑍) − 𝑋))
202197, 200, 2013eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑋)) = ((𝑌 + 𝑍) − 𝑋))
203196, 202oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((2 · 𝑆) · (2 · (𝑆𝑋))) = (((𝑌 + 𝑍) + 𝑋) · ((𝑌 + 𝑍) − 𝑋)))
204189, 203eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((𝑌 + 𝑍)↑2) − (𝑋↑2)) = ((2 · 𝑆) · (2 · (𝑆𝑋))))
20549, 78, 49, 79mul4d 10850 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · 𝑆) · (2 · (𝑆𝑋))) = ((2 · 2) · (𝑆 · (𝑆𝑋))))
206121a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (2 · 2) = 4)
207206oveq1d 7164 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · 2) · (𝑆 · (𝑆𝑋))) = (4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))))
208204, 205, 2073eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (((𝑌 + 𝑍)↑2) − (𝑋↑2)) = (4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))))
209180, 186, 2083eqtr2d 2865 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = (4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))))
21098, 176subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) ∈ ℂ)
211210, 102addcomd 10840 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) + (𝑋↑2)) = ((𝑋↑2) + ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2)))))
212178oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (𝑋↑2))) = ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))))
21398, 176, 102subsubd 11023 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (𝑋↑2))) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) + (𝑋↑2)))
214212, 213eqtr3d 2861 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = (((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2))) + (𝑋↑2)))
215102, 176, 98subsub2d 11024 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑋↑2) − (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍)))) = ((𝑋↑2) + ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + (𝑍↑2)))))
216211, 214, 2153eqtr4d 2869 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = ((𝑋↑2) − (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍)))))
217100, 101, 98addsubassd 11015 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) = ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍)))))
218101, 98subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) ∈ ℂ)
219100, 218addcomd 10840 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍)))) = (((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) + (𝑌↑2)))
22044, 82mulcomd 10660 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝑌 · 𝑍) = (𝑍 · 𝑌))
221220oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · (𝑌 · 𝑍)) = (2 · (𝑍 · 𝑌)))
222221oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) = ((𝑍↑2) − (2 · (𝑍 · 𝑌))))
223222oveq1d 7164 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (((𝑍↑2) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) + (𝑌↑2)) = (((𝑍↑2) − (2 · (𝑍 · 𝑌))) + (𝑌↑2)))
224217, 219, 2233eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) = (((𝑍↑2) − (2 · (𝑍 · 𝑌))) + (𝑌↑2)))
225 binom2sub 13586 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑍 ∈ ℂ ∧ 𝑌 ∈ ℂ) → ((𝑍𝑌)↑2) = (((𝑍↑2) − (2 · (𝑍 · 𝑌))) + (𝑌↑2)))
22682, 44, 225syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑍𝑌)↑2) = (((𝑍↑2) − (2 · (𝑍 · 𝑌))) + (𝑌↑2)))
227224, 226eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍))) = ((𝑍𝑌)↑2))
228227oveq2d 7165 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑋↑2) − (((𝑌↑2) + (𝑍↑2)) − (2 · (𝑌 · 𝑍)))) = ((𝑋↑2) − ((𝑍𝑌)↑2)))
22982, 44subcld 10995 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑍𝑌) ∈ ℂ)
230 subsq 13577 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑋 ∈ ℂ ∧ (𝑍𝑌) ∈ ℂ) → ((𝑋↑2) − ((𝑍𝑌)↑2)) = ((𝑋 + (𝑍𝑌)) · (𝑋 − (𝑍𝑌))))
23143, 229, 230syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑋↑2) − ((𝑍𝑌)↑2)) = ((𝑋 + (𝑍𝑌)) · (𝑋 − (𝑍𝑌))))
23249, 78, 44subdid 11094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑌)) = ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑌)))
23343, 44, 82add32d 10865 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) = ((𝑋 + 𝑍) + 𝑌))
234193, 233eqtrd 2859 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · 𝑆) = ((𝑋 + 𝑍) + 𝑌))
235442timesd 11877 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · 𝑌) = (𝑌 + 𝑌))
236234, 235oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑌)) = (((𝑋 + 𝑍) + 𝑌) − (𝑌 + 𝑌)))
23743, 82addcld 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝑋 + 𝑍) ∈ ℂ)
238237, 44, 44pnpcan2d 11033 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (((𝑋 + 𝑍) + 𝑌) − (𝑌 + 𝑌)) = ((𝑋 + 𝑍) − 𝑌))
23943, 82, 44, 238assraddsubd 11052 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (((𝑋 + 𝑍) + 𝑌) − (𝑌 + 𝑌)) = (𝑋 + (𝑍𝑌)))
240232, 236, 2393eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑌)) = (𝑋 + (𝑍𝑌)))
24149, 78, 82subdid 11094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑍)) = ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑍)))
242822timesd 11877 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (2 · 𝑍) = (𝑍 + 𝑍))
243193, 242oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((2 · 𝑆) − (2 · 𝑍)) = (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) − (𝑍 + 𝑍)))
24443, 44addcld 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ ℂ)
245244, 82, 82pnpcan2d 11033 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) − (𝑍 + 𝑍)) = ((𝑋 + 𝑌) − 𝑍))
24643, 82, 44subsub3d 11025 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝑋 − (𝑍𝑌)) = ((𝑋 + 𝑌) − 𝑍))
247245, 246eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (((𝑋 + 𝑌) + 𝑍) − (𝑍 + 𝑍)) = (𝑋 − (𝑍𝑌)))
248241, 243, 2473eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (2 · (𝑆𝑍)) = (𝑋 − (𝑍𝑌)))
249240, 248oveq12d 7167 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((2 · (𝑆𝑌)) · (2 · (𝑆𝑍))) = ((𝑋 + (𝑍𝑌)) · (𝑋 − (𝑍𝑌))))
250231, 249eqtr4d 2862 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑋↑2) − ((𝑍𝑌)↑2)) = ((2 · (𝑆𝑌)) · (2 · (𝑆𝑍))))
25149, 81, 49, 83mul4d 10850 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · (𝑆𝑌)) · (2 · (𝑆𝑍))) = ((2 · 2) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
252206oveq1d 7164 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((2 · 2) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))) = (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
253250, 251, 2523eqtrd 2863 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑋↑2) − ((𝑍𝑌)↑2)) = (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
254216, 228, 2533eqtrd 2863 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) = (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
255209, 254oveq12d 7167 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((2 · (𝑌 · 𝑍)) + ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2)))) · ((2 · (𝑌 · 𝑍)) − ((𝑌↑2) + ((𝑍↑2) − (𝑋↑2))))) = ((4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
256173, 175, 2553eqtrd 2863 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) = ((4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
25768, 84mulcld 10659 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))) ∈ ℂ)
25868, 80, 257mulassd 10662 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((4 · (𝑆 · (𝑆𝑋))) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))) = (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))))
25980, 68, 84mul12d 10847 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))) = (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
260259oveq2d 7165 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · (4 · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))) = (4 · (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))))
261256, 258, 2603eqtrd 2863 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((2 · (𝑋 · 𝑌))↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) = (4 · (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))))
26292, 93, 2613eqtr3d 2867 . . . . . . 7 (𝜑 → (4 · (((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2))) = (4 · (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))))
26366, 86, 68, 88, 262mulcanad 11273 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) = (4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
264263oveq1d 7164 . . . . 5 (𝜑 → ((((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) / 4) = ((4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))) / 4))
26564, 65, 68, 88div23d 11451 . . . . 5 (𝜑 → ((((𝑋 · 𝑌)↑2) · ((sin‘𝑂)↑2)) / 4) = ((((𝑋 · 𝑌)↑2) / 4) · ((sin‘𝑂)↑2)))
26677, 8resubcld 11066 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆𝑋) ∈ ℝ)
26777, 266remulcld 10669 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆 · (𝑆𝑋)) ∈ ℝ)
26877, 13resubcld 11066 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆𝑌) ∈ ℝ)
26977, 74resubcld 11066 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆𝑍) ∈ ℝ)
270268, 269remulcld 10669 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)) ∈ ℝ)
271267, 270remulcld 10669 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))) ∈ ℝ)
272271recnd 10667 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))) ∈ ℂ)
273272, 68, 88divcan3d 11419 . . . . 5 (𝜑 → ((4 · ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))) / 4) = ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
274264, 265, 2733eqtr3d 2867 . . . 4 (𝜑 → ((((𝑋 · 𝑌)↑2) / 4) · ((sin‘𝑂)↑2)) = ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
27548, 63, 2743eqtrd 2863 . . 3 (𝜑 → ((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂)))↑2) = ((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍))))
276275fveq2d 6665 . 2 (𝜑 → (√‘((((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂)))↑2)) = (√‘((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
27740, 276eqtr3d 2861 1 (𝜑 → (((1 / 2) · (𝑋 · 𝑌)) · (abs‘(sin‘𝑂))) = (√‘((𝑆 · (𝑆𝑋)) · ((𝑆𝑌) · (𝑆𝑍)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3014  cdif 3916  {csn 4550   class class class wbr 5052  cfv 6343  (class class class)co 7149  cmpo 7151  cc 10533  cr 10534  0cc0 10535  1c1 10536   + caddc 10538   · cmul 10540  cle 10674  cmin 10868  -cneg 10869   / cdiv 11295  2c2 11689  4c4 11691  (,]cioc 12736  cexp 13434  cim 14457  csqrt 14592  abscabs 14593  sincsin 15417  cosccos 15418  πcpi 15420  logclog 25149
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-rep 5176  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5253  ax-pr 5317  ax-un 7455  ax-inf2 9101  ax-cnex 10591  ax-resscn 10592  ax-1cn 10593  ax-icn 10594  ax-addcl 10595  ax-addrcl 10596  ax-mulcl 10597  ax-mulrcl 10598  ax-mulcom 10599  ax-addass 10600  ax-mulass 10601  ax-distr 10602  ax-i2m1 10603  ax-1ne0 10604  ax-1rid 10605  ax-rnegex 10606  ax-rrecex 10607  ax-cnre 10608  ax-pre-lttri 10609  ax-pre-lttrn 10610  ax-pre-ltadd 10611  ax-pre-mulgt0 10612  ax-pre-sup 10613  ax-addf 10614  ax-mulf 10615
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3015  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-reu 3140  df-rmo 3141  df-rab 3142  df-v 3482  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-pss 3938  df-nul 4277  df-if 4451  df-pw 4524  df-sn 4551  df-pr 4553  df-tp 4555  df-op 4557  df-uni 4825  df-int 4863  df-iun 4907  df-iin 4908  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5447  df-eprel 5452  df-po 5461  df-so 5462  df-fr 5501  df-se 5502  df-we 5503  df-xp 5548  df-rel 5549  df-cnv 5550  df-co 5551  df-dm 5552  df-rn 5553  df-res 5554  df-ima 5555  df-pred 6135  df-ord 6181  df-on 6182  df-lim 6183  df-suc 6184  df-iota 6302  df-fun 6345  df-fn 6346  df-f 6347  df-f1 6348  df-fo 6349  df-f1o 6350  df-fv 6351  df-isom 6352  df-riota 7107  df-ov 7152  df-oprab 7153  df-mpo 7154  df-of 7403  df-om 7575  df-1st 7684  df-2nd 7685  df-supp 7827  df-wrecs 7943  df-recs 8004  df-rdg 8042  df-1o 8098  df-2o 8099  df-oadd 8102  df-er 8285  df-map 8404  df-pm 8405  df-ixp 8458  df-en 8506  df-dom 8507  df-sdom 8508  df-fin 8509  df-fsupp 8831  df-fi 8872  df-sup 8903  df-inf 8904  df-oi 8971  df-card 9365  df-pnf 10675  df-mnf 10676  df-xr 10677  df-ltxr 10678  df-le 10679  df-sub 10870  df-neg 10871  df-div 11296  df-nn 11635  df-2 11697  df-3 11698  df-4 11699  df-5 11700  df-6 11701  df-7 11702  df-8 11703  df-9 11704  df-n0 11895  df-z 11979  df-dec 12096  df-uz 12241  df-q 12346  df-rp 12387  df-xneg 12504  df-xadd 12505  df-xmul 12506  df-ioo 12739  df-ioc 12740  df-ico 12741  df-icc 12742  df-fz 12895  df-fzo 13038  df-fl 13166  df-mod 13242  df-seq 13374  df-exp 13435  df-fac 13639  df-bc 13668  df-hash 13696  df-shft 14426  df-cj 14458  df-re 14459  df-im 14460  df-sqrt 14594  df-abs 14595  df-limsup 14828  df-clim 14845  df-rlim 14846  df-sum 15043  df-ef 15421  df-sin 15423  df-cos 15424  df-pi 15426  df-struct 16485  df-ndx 16486  df-slot 16487  df-base 16489  df-sets 16490  df-ress 16491  df-plusg 16578  df-mulr 16579  df-starv 16580  df-sca 16581  df-vsca 16582  df-ip 16583  df-tset 16584  df-ple 16585  df-ds 16587  df-unif 16588  df-hom 16589  df-cco 16590  df-rest 16696  df-topn 16697  df-0g 16715  df-gsum 16716  df-topgen 16717  df-pt 16718  df-prds 16721  df-xrs 16775  df-qtop 16780  df-imas 16781  df-xps 16783  df-mre 16857  df-mrc 16858  df-acs 16860  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-submnd 17957  df-mulg 18225  df-cntz 18447  df-cmn 18908  df-psmet 20537  df-xmet 20538  df-met 20539  df-bl 20540  df-mopn 20541  df-fbas 20542  df-fg 20543  df-cnfld 20546  df-top 21502  df-topon 21519  df-topsp 21541  df-bases 21554  df-cld 21627  df-ntr 21628  df-cls 21629  df-nei 21706  df-lp 21744  df-perf 21745  df-cn 21835  df-cnp 21836  df-haus 21923  df-tx 22170  df-hmeo 22363  df-fil 22454  df-fm 22546  df-flim 22547  df-flf 22548  df-xms 22930  df-ms 22931  df-tms 22932  df-cncf 23486  df-limc 24472  df-dv 24473  df-log 25151
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator