Theorem lawcos 25402

Description: Law of cosines (also known as the Al-Kashi theorem or the generalized Pythagorean theorem, or the cosine formula or cosine rule). Given three distinct points A, B, and C, prove a relationship between their segment lengths. This theorem is expressed using the complex number plane as a plane, where 𝐹 is the signed angle construct (as used in ang180 25400), 𝑋 is the distance of line segment BC, 𝑌 is the distance of line segment AC, 𝑍 is the distance of line segment AB, and 𝑂 is the signed angle m/_ BCA on the complex plane. We translate triangle ABC to move C to the origin (C-C), B to U=(B-C), and A to V=(A-C), then use lemma lawcoslem1 25401 to prove this algebraically simpler case. The Metamath convention is to use a signed angle; in this case the sign doesn't matter because we use the cosine of the angle (see cosneg 15492). The Pythagorean theorem pythag 25403 is a special case of the law of cosines. The theorem's expression and approach were suggested by Mario Carneiro. This is Metamath 100 proof #94. (Contributed by David A. Wheeler, 12-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lawcos.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
lawcos.2	⊢ 𝑋 = (abs‘(𝐵 − 𝐶))
lawcos.3	⊢ 𝑌 = (abs‘(𝐴 − 𝐶))
lawcos.4	⊢ 𝑍 = (abs‘(𝐴 − 𝐵))
lawcos.5	⊢ 𝑂 = ((𝐵 − 𝐶)𝐹(𝐴 − 𝐶))

Assertion

Ref	Expression
lawcos	⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝑍↑2) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑂(𝑥,𝑦)   𝑋(𝑥,𝑦)   𝑌(𝑥,𝑦)   𝑍(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem lawcos

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subcl 10874	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐴 − 𝐶) ∈ ℂ)
2	1	3adant2 1128	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐴 − 𝐶) ∈ ℂ)
3	2	adantr 484	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝐴 − 𝐶) ∈ ℂ)
4		subcl 10874	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐵 − 𝐶) ∈ ℂ)
5	4	3adant1 1127	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐵 − 𝐶) ∈ ℂ)
6	5	adantr 484	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝐵 − 𝐶) ∈ ℂ)
7		subeq0 10901	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 𝐶) = 0 ↔ 𝐴 = 𝐶))
8	7	necon3bid 3031	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 𝐶) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 𝐶))
9	8	bicomd 226	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐴 ≠ 𝐶 ↔ (𝐴 − 𝐶) ≠ 0))
10	9	3adant2 1128	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐴 ≠ 𝐶 ↔ (𝐴 − 𝐶) ≠ 0))
11	10	biimpa 480	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) → (𝐴 − 𝐶) ≠ 0)
12	11	adantrr 716	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝐴 − 𝐶) ≠ 0)
13		subeq0 10901	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐵 − 𝐶) = 0 ↔ 𝐵 = 𝐶))
14	13	necon3bid 3031	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐵 − 𝐶) ≠ 0 ↔ 𝐵 ≠ 𝐶))
15	14	bicomd 226	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐵 ≠ 𝐶 ↔ (𝐵 − 𝐶) ≠ 0))
16	15	3adant1 1127	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝐵 ≠ 𝐶 ↔ (𝐵 − 𝐶) ≠ 0))
17	16	biimpa 480	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → (𝐵 − 𝐶) ≠ 0)
18	17	adantrl 715	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝐵 − 𝐶) ≠ 0)
19	3, 6, 12, 18	lawcoslem1 25401	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((abs‘((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶)))↑2) = ((((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2)) − (2 · (((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))) · ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))))
20		lawcos.4	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (abs‘(𝐴 − 𝐵))
21		nnncan2 10912	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶)) = (𝐴 − 𝐵))
22	21	fveq2d 6649	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (abs‘((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶))) = (abs‘(𝐴 − 𝐵)))
23	20, 22	eqtr4id 2852	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → 𝑍 = (abs‘((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶))))
24	23	oveq1d 7150	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → (𝑍↑2) = ((abs‘((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶)))↑2))
25	24	adantr 484	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝑍↑2) = ((abs‘((𝐴 − 𝐶) − (𝐵 − 𝐶)))↑2))
26		lawcos.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = (abs‘(𝐵 − 𝐶))
27	26	oveq1i 7145	. . . . 5 ⊢ (𝑋↑2) = ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2)
28		lawcos.3	. . . . . 6 ⊢ 𝑌 = (abs‘(𝐴 − 𝐶))
29	28	oveq1i 7145	. . . . 5 ⊢ (𝑌↑2) = ((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2)
30	27, 29	oveq12i 7147	. . . 4 ⊢ ((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) = (((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2))
31	3	abscld 14788	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘(𝐴 − 𝐶)) ∈ ℝ)
32	31	recnd 10658	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘(𝐴 − 𝐶)) ∈ ℂ)
33	32	sqcld 13504	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2) ∈ ℂ)
34	6	abscld 14788	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) ∈ ℝ)
35	34	recnd 10658	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘(𝐵 − 𝐶)) ∈ ℂ)
36	35	sqcld 13504	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2) ∈ ℂ)
37	33, 36	addcomd 10831	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2)) = (((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2)))
38	30, 37	eqtr4id 2852	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) = (((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2)))
39	26, 28	oveq12i 7147	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 · 𝑌) = ((abs‘(𝐵 − 𝐶)) · (abs‘(𝐴 − 𝐶)))
40	32, 35	mulcomd 10651	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))) = ((abs‘(𝐵 − 𝐶)) · (abs‘(𝐴 − 𝐶))))
41	39, 40	eqtr4id 2852	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝑋 · 𝑌) = ((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))))
42		lawcos.5	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑂 = ((𝐵 − 𝐶)𝐹(𝐴 − 𝐶))
43	42	fveq2i 6648	. . . . . . . 8 ⊢ (cos‘𝑂) = (cos‘((𝐵 − 𝐶)𝐹(𝐴 − 𝐶)))
44		lawcos.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
45	44, 6, 18, 3, 12	angvald 25390	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝐵 − 𝐶)𝐹(𝐴 − 𝐶)) = (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))
46	45	fveq2d 6649	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (cos‘((𝐵 − 𝐶)𝐹(𝐴 − 𝐶))) = (cos‘(ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))
47	43, 46	syl5eq 2845	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (cos‘𝑂) = (cos‘(ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))
48	3, 6, 18	divcld 11405	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) ∈ ℂ)
49	3, 6, 12, 18	divne0d 11421	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) ≠ 0)
50	48, 49	logcld 25162	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) ∈ ℂ)
51	50	imcld 14546	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))) ∈ ℝ)
52		recosval 15481	. . . . . . . 8 ⊢ ((ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))) ∈ ℝ → (cos‘(ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))) = (ℜ‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))))
53	51, 52	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (cos‘(ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))) = (ℜ‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))))
54	47, 53	eqtrd 2833	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (cos‘𝑂) = (ℜ‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))))
55		efiarg 25198	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) ∈ ℂ ∧ ((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) ≠ 0) → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))) = (((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))
56	48, 49, 55	syl2anc 587	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))) = (((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))
57	56	fveq2d 6649	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (ℜ‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))) = (ℜ‘(((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))
58	48	abscld 14788	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) ∈ ℝ)
59	48, 49	absne0d 14799	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) ≠ 0)
60	58, 48, 59	redivd 14580	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (ℜ‘(((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))) = ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))
61	54, 57, 60	3eqtrd 2837	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (cos‘𝑂) = ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))
62	41, 61	oveq12d 7153	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)) = (((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))) · ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))
63	62	oveq2d 7151	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂))) = (2 · (((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))) · ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶)))))))
64	38, 63	oveq12d 7153	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)))) = ((((abs‘(𝐴 − 𝐶))↑2) + ((abs‘(𝐵 − 𝐶))↑2)) − (2 · (((abs‘(𝐴 − 𝐶)) · (abs‘(𝐵 − 𝐶))) · ((ℜ‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))) / (abs‘((𝐴 − 𝐶) / (𝐵 − 𝐶))))))))
65	19, 25, 64	3eqtr4d 2843	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) ∧ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → (𝑍↑2) = (((𝑋↑2) + (𝑌↑2)) − (2 · ((𝑋 · 𝑌) · (cos‘𝑂)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987   ∖ cdif 3878  {csn 4525  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ∈ cmpo 7137  ℂcc 10524  ℝcr 10525  0cc0 10526  ici 10528   + caddc 10529   · cmul 10531   − cmin 10859   / cdiv 11286  2c2 11680  ↑cexp 13425  ℜcre 14448  ℑcim 14449  abscabs 14585  expce 15407  cosccos 15410  logclog 25146

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-inf2 9088  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604  ax-addf 10605  ax-mulf 10606

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 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-fi 8859  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-ioc 12731  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-fl 13157  df-mod 13233  df-seq 13365  df-exp 13426  df-fac 13630  df-bc 13659  df-hash 13687  df-shft 14418  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-limsup 14820  df-clim 14837  df-rlim 14838  df-sum 15035  df-ef 15413  df-sin 15415  df-cos 15416  df-pi 15418  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-starv 16572  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-unif 16580  df-hom 16581  df-cco 16582  df-rest 16688  df-topn 16689  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-topgen 16709  df-pt 16710  df-prds 16713  df-xrs 16767  df-qtop 16772  df-imas 16773  df-xps 16775  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-submnd 17949  df-mulg 18217  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-psmet 20083  df-xmet 20084  df-met 20085  df-bl 20086  df-mopn 20087  df-fbas 20088  df-fg 20089  df-cnfld 20092  df-top 21499  df-topon 21516  df-topsp 21538  df-bases 21551  df-cld 21624  df-ntr 21625  df-cls 21626  df-nei 21703  df-lp 21741  df-perf 21742  df-cn 21832  df-cnp 21833  df-haus 21920  df-tx 22167  df-hmeo 22360  df-fil 22451  df-fm 22543  df-flim 22544  df-flf 22545  df-xms 22927  df-ms 22928  df-tms 22929  df-cncf 23483  df-limc 24469  df-dv 24470  df-log 25148

This theorem is referenced by:  pythag  25403  ssscongptld  25408  heron  25424