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Theorem rmxyadd

Description: Addition formula for X and Y sequences. See rmxadd and rmyadd for most uses. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion rmxyadd A 2 M N A X rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N A Y rm M + N = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 A 2 M N A 2
2 zaddcl M N M + N
3 2 3adant1 A 2 M N M + N
4 rmxyval A 2 M + N A X rm M + N + A 2 1 A Y rm M + N = A + A 2 1 M + N
5 1 3 4 syl2anc A 2 M N A X rm M + N + A 2 1 A Y rm M + N = A + A 2 1 M + N
6 eluzelz A 2 A
7 6 3ad2ant1 A 2 M N A
8 7 zcnd A 2 M N A
9 zq A A
10 qsqcl A A 2
11 7 9 10 3syl A 2 M N A 2
12 zssq
13 1z 1
14 12 13 sselii 1
15 14 a1i A 2 M N 1
16 qsubcl A 2 1 A 2 1
17 11 15 16 syl2anc A 2 M N A 2 1
18 qcn A 2 1 A 2 1
19 17 18 syl A 2 M N A 2 1
20 19 sqrtcld A 2 M N A 2 1
21 8 20 addcld A 2 M N A + A 2 1
22 rmbaserp A 2 A + A 2 1 +
23 22 rpne0d A 2 A + A 2 1 0
24 23 3ad2ant1 A 2 M N A + A 2 1 0
25 simp2 A 2 M N M
26 simp3 A 2 M N N
27 expaddz A + A 2 1 A + A 2 1 0 M N A + A 2 1 M + N = A + A 2 1 M A + A 2 1 N
28 21 24 25 26 27 syl22anc A 2 M N A + A 2 1 M + N = A + A 2 1 M A + A 2 1 N
29 frmx X rm : 2 × 0
30 29 a1i A 2 M N X rm : 2 × 0
31 30 1 25 fovrnd A 2 M N A X rm M 0
32 31 nn0cnd A 2 M N A X rm M
33 frmy Y rm : 2 ×
34 33 a1i A 2 M N Y rm : 2 ×
35 34 1 25 fovrnd A 2 M N A Y rm M
36 35 zcnd A 2 M N A Y rm M
37 20 36 mulcld A 2 M N A 2 1 A Y rm M
38 30 1 26 fovrnd A 2 M N A X rm N 0
39 38 nn0cnd A 2 M N A X rm N
40 34 1 26 fovrnd A 2 M N A Y rm N
41 40 zcnd A 2 M N A Y rm N
42 20 41 mulcld A 2 M N A 2 1 A Y rm N
43 32 37 39 42 muladdd A 2 M N A X rm M + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M + A X rm M A 2 1 A Y rm N + A X rm N A 2 1 A Y rm M
44 rmxyval A 2 M A X rm M + A 2 1 A Y rm M = A + A 2 1 M
45 1 25 44 syl2anc A 2 M N A X rm M + A 2 1 A Y rm M = A + A 2 1 M
46 rmxyval A 2 N A X rm N + A 2 1 A Y rm N = A + A 2 1 N
47 1 26 46 syl2anc A 2 M N A X rm N + A 2 1 A Y rm N = A + A 2 1 N
48 45 47 oveq12d A 2 M N A X rm M + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N = A + A 2 1 M A + A 2 1 N
49 43 48 eqtr3d A 2 M N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M + A X rm M A 2 1 A Y rm N + A X rm N A 2 1 A Y rm M = A + A 2 1 M A + A 2 1 N
50 20 41 20 36 mul4d A 2 M N A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M = A 2 1 A 2 1 A Y rm N A Y rm M
51 19 msqsqrtd A 2 M N A 2 1 A 2 1 = A 2 1
52 41 36 mulcomd A 2 M N A Y rm N A Y rm M = A Y rm M A Y rm N
53 51 52 oveq12d A 2 M N A 2 1 A 2 1 A Y rm N A Y rm M = A 2 1 A Y rm M A Y rm N
54 50 53 eqtrd A 2 M N A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M = A 2 1 A Y rm M A Y rm N
55 54 oveq2d A 2 M N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N
56 32 20 41 mul12d A 2 M N A X rm M A 2 1 A Y rm N = A 2 1 A X rm M A Y rm N
57 39 20 36 mul12d A 2 M N A X rm N A 2 1 A Y rm M = A 2 1 A X rm N A Y rm M
58 56 57 oveq12d A 2 M N A X rm M A 2 1 A Y rm N + A X rm N A 2 1 A Y rm M = A 2 1 A X rm M A Y rm N + A 2 1 A X rm N A Y rm M
59 32 41 mulcld A 2 M N A X rm M A Y rm N
60 39 36 mulcld A 2 M N A X rm N A Y rm M
61 20 59 60 adddid A 2 M N A 2 1 A X rm M A Y rm N + A X rm N A Y rm M = A 2 1 A X rm M A Y rm N + A 2 1 A X rm N A Y rm M
62 59 60 addcomd A 2 M N A X rm M A Y rm N + A X rm N A Y rm M = A X rm N A Y rm M + A X rm M A Y rm N
63 39 36 mulcomd A 2 M N A X rm N A Y rm M = A Y rm M A X rm N
64 63 oveq1d A 2 M N A X rm N A Y rm M + A X rm M A Y rm N = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
65 62 64 eqtrd A 2 M N A X rm M A Y rm N + A X rm N A Y rm M = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
66 65 oveq2d A 2 M N A 2 1 A X rm M A Y rm N + A X rm N A Y rm M = A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
67 58 61 66 3eqtr2d A 2 M N A X rm M A 2 1 A Y rm N + A X rm N A 2 1 A Y rm M = A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
68 55 67 oveq12d A 2 M N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm N A 2 1 A Y rm M + A X rm M A 2 1 A Y rm N + A X rm N A 2 1 A Y rm M = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
69 28 49 68 3eqtr2d A 2 M N A + A 2 1 M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
70 5 69 eqtrd A 2 M N A X rm M + N + A 2 1 A Y rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
71 rmspecsqrtnq A 2 A 2 1
72 71 3ad2ant1 A 2 M N A 2 1
73 nn0ssq 0
74 30 1 3 fovrnd A 2 M N A X rm M + N 0
75 73 74 sseldi A 2 M N A X rm M + N
76 34 1 3 fovrnd A 2 M N A Y rm M + N
77 12 76 sseldi A 2 M N A Y rm M + N
78 73 31 sseldi A 2 M N A X rm M
79 73 38 sseldi A 2 M N A X rm N
80 qmulcl A X rm M A X rm N A X rm M A X rm N
81 78 79 80 syl2anc A 2 M N A X rm M A X rm N
82 12 35 sseldi A 2 M N A Y rm M
83 12 40 sseldi A 2 M N A Y rm N
84 qmulcl A Y rm M A Y rm N A Y rm M A Y rm N
85 82 83 84 syl2anc A 2 M N A Y rm M A Y rm N
86 qmulcl A 2 1 A Y rm M A Y rm N A 2 1 A Y rm M A Y rm N
87 17 85 86 syl2anc A 2 M N A 2 1 A Y rm M A Y rm N
88 qaddcl A X rm M A X rm N A 2 1 A Y rm M A Y rm N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N
89 81 87 88 syl2anc A 2 M N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N
90 qmulcl A Y rm M A X rm N A Y rm M A X rm N
91 82 79 90 syl2anc A 2 M N A Y rm M A X rm N
92 qmulcl A X rm M A Y rm N A X rm M A Y rm N
93 78 83 92 syl2anc A 2 M N A X rm M A Y rm N
94 qaddcl A Y rm M A X rm N A X rm M A Y rm N A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
95 91 93 94 syl2anc A 2 M N A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
96 qirropth A 2 1 A X rm M + N A Y rm M + N A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N A X rm M + N + A 2 1 A Y rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N A X rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N A Y rm M + N = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
97 72 75 77 89 95 96 syl122anc A 2 M N A X rm M + N + A 2 1 A Y rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N + A 2 1 A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N A X rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N A Y rm M + N = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N
98 70 97 mpbid A 2 M N A X rm M + N = A X rm M A X rm N + A 2 1 A Y rm M A Y rm N A Y rm M + N = A Y rm M A X rm N + A X rm M A Y rm N