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Theorem 2itscplem3

Description: Lemma D for 2itscp . (Contributed by AV, 4-Mar-2023)

Ref Expression
Hypotheses 2itscp.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
2itscp.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
2itscp.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
2itscp.y ⊢ φ → Y ∈ ℝ
2itscp.d ⊢ D = X − A
2itscp.e ⊢ E = B − Y
2itscp.c ⊢ C = D ⁢ B + E ⁢ A
2itscp.r ⊢ φ → R ∈ ℝ
2itscplem3.q ⊢ Q = E 2 + D 2
2itscplem3.s ⊢ S = R 2 ⁢ Q − C 2
Assertion 2itscplem3 ⊢ φ → S = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2itscp.a ⊢ φ → A ∈ ℝ
2 2itscp.b ⊢ φ → B ∈ ℝ
3 2itscp.x ⊢ φ → X ∈ ℝ
4 2itscp.y ⊢ φ → Y ∈ ℝ
5 2itscp.d ⊢ D = X − A
6 2itscp.e ⊢ E = B − Y
7 2itscp.c ⊢ C = D ⁢ B + E ⁢ A
8 2itscp.r ⊢ φ → R ∈ ℝ
9 2itscplem3.q ⊢ Q = E 2 + D 2
10 2itscplem3.s ⊢ S = R 2 ⁢ Q − C 2
11 10 a1i ⊢ φ → S = R 2 ⁢ Q − C 2
12 9 a1i ⊢ φ → Q = E 2 + D 2
13 12 oveq2d ⊢ φ → R 2 ⁢ Q = R 2 ⁢ E 2 + D 2
14 8 recnd ⊢ φ → R ∈ ℂ
15 14 sqcld ⊢ φ → R 2 ∈ ℂ
16 2 recnd ⊢ φ → B ∈ ℂ
17 4 recnd ⊢ φ → Y ∈ ℂ
18 16 17 subcld ⊢ φ → B − Y ∈ ℂ
19 6 18 eqeltrid ⊢ φ → E ∈ ℂ
20 19 sqcld ⊢ φ → E 2 ∈ ℂ
21 3 recnd ⊢ φ → X ∈ ℂ
22 1 recnd ⊢ φ → A ∈ ℂ
23 21 22 subcld ⊢ φ → X − A ∈ ℂ
24 5 23 eqeltrid ⊢ φ → D ∈ ℂ
25 24 sqcld ⊢ φ → D 2 ∈ ℂ
26 20 25 addcld ⊢ φ → E 2 + D 2 ∈ ℂ
27 15 26 mulcomd ⊢ φ → R 2 ⁢ E 2 + D 2 = E 2 + D 2 ⁢ R 2
28 20 25 15 adddird ⊢ φ → E 2 + D 2 ⁢ R 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2
29 13 27 28 3eqtrd ⊢ φ → R 2 ⁢ Q = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2
30 1 2 3 4 5 6 7 2itscplem2 ⊢ φ → C 2 = D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B + E 2 ⁢ A 2
31 29 30 oveq12d ⊢ φ → R 2 ⁢ Q − C 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B + E 2 ⁢ A 2
32 20 15 mulcld ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 ∈ ℂ
33 25 15 mulcld ⊢ φ → D 2 ⁢ R 2 ∈ ℂ
34 32 33 addcld ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 ∈ ℂ
35 16 sqcld ⊢ φ → B 2 ∈ ℂ
36 25 35 mulcld ⊢ φ → D 2 ⁢ B 2 ∈ ℂ
37 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
38 24 22 mulcld ⊢ φ → D ⁢ A ∈ ℂ
39 19 16 mulcld ⊢ φ → E ⁢ B ∈ ℂ
40 38 39 mulcld ⊢ φ → D ⁢ A ⁢ E ⁢ B ∈ ℂ
41 37 40 mulcld ⊢ φ → 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B ∈ ℂ
42 34 36 41 subsub4d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
43 42 eqcomd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
44 43 oveq1d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B - E 2 ⁢ A 2
45 34 36 subcld ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 ∈ ℂ
46 22 sqcld ⊢ φ → A 2 ∈ ℂ
47 20 46 mulcld ⊢ φ → E 2 ⁢ A 2 ∈ ℂ
48 45 41 47 sub32d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - E 2 ⁢ A 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
49 44 48 eqtrd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - E 2 ⁢ A 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
50 36 41 addcld ⊢ φ → D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B ∈ ℂ
51 34 50 47 subsub4d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B + E 2 ⁢ A 2
52 32 33 36 addsubassd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2
53 25 15 35 subdid ⊢ φ → D 2 ⁢ R 2 − B 2 = D 2 ⁢ R 2 − D 2 ⁢ B 2
54 53 eqcomd ⊢ φ → D 2 ⁢ R 2 − D 2 ⁢ B 2 = D 2 ⁢ R 2 − B 2
55 54 oveq2d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2
56 52 55 eqtrd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2
57 56 oveq1d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - E 2 ⁢ A 2
58 15 35 subcld ⊢ φ → R 2 − B 2 ∈ ℂ
59 25 58 mulcld ⊢ φ → D 2 ⁢ R 2 − B 2 ∈ ℂ
60 32 59 47 addsubd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 - E 2 ⁢ A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2
61 20 15 46 subdid ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 − A 2 = E 2 ⁢ R 2 − E 2 ⁢ A 2
62 61 eqcomd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 − E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 − A 2
63 62 oveq1d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 - E 2 ⁢ A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2
64 57 60 63 3eqtrd ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2
65 64 oveq1d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 - E 2 ⁢ A 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
66 49 51 65 3eqtr3d ⊢ φ → E 2 ⁢ R 2 + D 2 ⁢ R 2 - D 2 ⁢ B 2 + 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B + E 2 ⁢ A 2 = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B
67 11 31 66 3eqtrd ⊢ φ → S = E 2 ⁢ R 2 − A 2 + D 2 ⁢ R 2 − B 2 - 2 ⁢ D ⁢ A ⁢ E ⁢ B