Proof of Theorem rmxyneg
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | znegcl 12355 |
. . . 4
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈
ℤ) |
2 | | rmxyval 40737 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm -𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm -𝑁))) = ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑-𝑁)) |
3 | 1, 2 | sylan2 593 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm -𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm -𝑁))) = ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑-𝑁)) |
4 | | rmxyval 40737 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) = ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑𝑁)) |
5 | 4 | oveq2d 7291 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (1 / ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁)))) = (1 / ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑𝑁))) |
6 | | rmbaserp 40741 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → (𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1))) ∈
ℝ+) |
7 | 6 | rpcnd 12774 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → (𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1))) ∈
ℂ) |
8 | 7 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1))) ∈
ℂ) |
9 | 6 | rpne0d 12777 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → (𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1))) ≠
0) |
10 | 9 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1))) ≠
0) |
11 | | simpr 485 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ) |
12 | 8, 10, 11 | expclzd 13869 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑𝑁) ∈ ℂ) |
13 | 4, 12 | eqeltrd 2839 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) ∈
ℂ) |
14 | | frmx 40735 |
. . . . . . . 8
⊢
Xrm :((ℤ≥‘2) ×
ℤ)⟶ℕ0 |
15 | 14 | fovcl 7402 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm 𝑁) ∈
ℕ0) |
16 | 15 | nn0cnd 12295 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm 𝑁) ∈ ℂ) |
17 | | rmspecnonsq 40729 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → ((𝐴↑2) − 1) ∈ (ℕ ∖
◻NN)) |
18 | 17 | eldifad 3899 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → ((𝐴↑2) − 1) ∈
ℕ) |
19 | 18 | nncnd 11989 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → ((𝐴↑2) − 1) ∈
ℂ) |
20 | 19 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴↑2) − 1) ∈
ℂ) |
21 | 20 | sqrtcld 15149 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
(√‘((𝐴↑2)
− 1)) ∈ ℂ) |
22 | | frmy 40736 |
. . . . . . . . . 10
⊢
Yrm :((ℤ≥‘2) ×
ℤ)⟶ℤ |
23 | 22 | fovcl 7402 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℤ) |
24 | 23 | zcnd 12427 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℂ) |
25 | 24 | negcld 11319 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → -(𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℂ) |
26 | 21, 25 | mulcld 10995 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
((√‘((𝐴↑2)
− 1)) · -(𝐴
Yrm 𝑁)) ∈
ℂ) |
27 | 16, 26 | addcld 10994 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁))) ∈
ℂ) |
28 | 8, 10, 11 | expne0d 13870 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑𝑁) ≠ 0) |
29 | 4, 28 | eqnetrd 3011 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) ≠ 0) |
30 | 21, 24 | mulneg2d 11429 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
((√‘((𝐴↑2)
− 1)) · -(𝐴
Yrm 𝑁)) =
-((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) |
31 | 30 | oveq2d 7291 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁))) = ((𝐴 Xrm 𝑁) + -((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁)))) |
32 | 21, 24 | mulcld 10995 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
((√‘((𝐴↑2)
− 1)) · (𝐴
Yrm 𝑁)) ∈
ℂ) |
33 | 16, 32 | negsubd 11338 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + -((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) = ((𝐴 Xrm 𝑁) − ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
34 | 31, 33 | eqtrd 2778 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁))) = ((𝐴 Xrm 𝑁) − ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
35 | 34 | oveq2d 7291 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) · ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁)))) = (((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) · ((𝐴 Xrm 𝑁) − ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))))) |
36 | | subsq 13926 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 Xrm 𝑁) ∈ ℂ ∧
((√‘((𝐴↑2)
− 1)) · (𝐴
Yrm 𝑁)) ∈
ℂ) → (((𝐴
Xrm 𝑁)↑2)
− (((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))↑2)) = (((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))) · ((𝐴 Xrm 𝑁) − ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))))) |
37 | 16, 32, 36 | syl2anc 584 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁)↑2) − (((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))↑2)) = (((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))) · ((𝐴 Xrm 𝑁) − ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))))) |
38 | 21, 24 | sqmuld 13876 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
(((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))↑2) =
(((√‘((𝐴↑2) − 1))↑2) ·
((𝐴 Yrm 𝑁)↑2))) |
39 | 20 | sqsqrtd 15151 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
((√‘((𝐴↑2)
− 1))↑2) = ((𝐴↑2) − 1)) |
40 | 39 | oveq1d 7290 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
(((√‘((𝐴↑2) − 1))↑2) ·
((𝐴 Yrm 𝑁)↑2)) = (((𝐴↑2) − 1) ·
((𝐴 Yrm 𝑁)↑2))) |
41 | 38, 40 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
(((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))↑2) = (((𝐴↑2) − 1) ·
((𝐴 Yrm 𝑁)↑2))) |
42 | 41 | oveq2d 7291 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁)↑2) − (((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))↑2)) = (((𝐴 Xrm 𝑁)↑2) − (((𝐴↑2) − 1) ·
((𝐴 Yrm 𝑁)↑2)))) |
43 | | rmxynorm 40740 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁)↑2) − (((𝐴↑2) − 1) · ((𝐴 Yrm 𝑁)↑2))) =
1) |
44 | 42, 43 | eqtrd 2778 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁)↑2) − (((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
(𝐴 Yrm 𝑁))↑2)) =
1) |
45 | 35, 37, 44 | 3eqtr2d 2784 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))) · ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁)))) = 1) |
46 | 13, 27, 29, 45 | mvllmuld 11807 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁))) = (1 / ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm 𝑁))))) |
47 | 8, 10, 11 | expnegd 13871 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑-𝑁) = (1 / ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑𝑁))) |
48 | 5, 46, 47 | 3eqtr4rd 2789 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 + (√‘((𝐴↑2) − 1)))↑-𝑁) = ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
49 | 3, 48 | eqtrd 2778 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm -𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm -𝑁))) = ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
50 | | rmspecsqrtnq 40728 |
. . . 4
⊢ (𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) → (√‘((𝐴↑2) − 1)) ∈ (ℂ ∖
ℚ)) |
51 | 50 | adantr 481 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) →
(√‘((𝐴↑2)
− 1)) ∈ (ℂ ∖ ℚ)) |
52 | | nn0ssq 12697 |
. . . 4
⊢
ℕ0 ⊆ ℚ |
53 | 14 | fovcl 7402 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm -𝑁) ∈
ℕ0) |
54 | 1, 53 | sylan2 593 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm -𝑁) ∈
ℕ0) |
55 | 52, 54 | sselid 3919 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm -𝑁) ∈ ℚ) |
56 | | zssq 12696 |
. . . 4
⊢ ℤ
⊆ ℚ |
57 | 22 | fovcl 7402 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm -𝑁) ∈ ℤ) |
58 | 1, 57 | sylan2 593 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm -𝑁) ∈ ℤ) |
59 | 56, 58 | sselid 3919 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm -𝑁) ∈ ℚ) |
60 | 52, 15 | sselid 3919 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Xrm 𝑁) ∈ ℚ) |
61 | 56, 23 | sselid 3919 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℚ) |
62 | | qnegcl 12706 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℚ → -(𝐴 Yrm 𝑁) ∈
ℚ) |
63 | 61, 62 | syl 17 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → -(𝐴 Yrm 𝑁) ∈ ℚ) |
64 | | qirropth 40730 |
. . 3
⊢
(((√‘((𝐴↑2) − 1)) ∈ (ℂ ∖
ℚ) ∧ ((𝐴
Xrm -𝑁) ∈
ℚ ∧ (𝐴
Yrm -𝑁) ∈
ℚ) ∧ ((𝐴
Xrm 𝑁) ∈
ℚ ∧ -(𝐴
Yrm 𝑁) ∈
ℚ)) → (((𝐴
Xrm -𝑁) +
((√‘((𝐴↑2)
− 1)) · (𝐴
Yrm -𝑁))) =
((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) ·
-(𝐴 Yrm 𝑁))) ↔ ((𝐴 Xrm -𝑁) = (𝐴 Xrm 𝑁) ∧ (𝐴 Yrm -𝑁) = -(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
65 | 51, 55, 59, 60, 63, 64 | syl122anc 1378 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐴 Xrm -𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · (𝐴 Yrm -𝑁))) = ((𝐴 Xrm 𝑁) + ((√‘((𝐴↑2) − 1)) · -(𝐴 Yrm 𝑁))) ↔ ((𝐴 Xrm -𝑁) = (𝐴 Xrm 𝑁) ∧ (𝐴 Yrm -𝑁) = -(𝐴 Yrm 𝑁)))) |
66 | 49, 65 | mpbid 231 |
1
⊢ ((𝐴 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐴 Xrm -𝑁) = (𝐴 Xrm 𝑁) ∧ (𝐴 Yrm -𝑁) = -(𝐴 Yrm 𝑁))) |