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Theorem sqsscirc1

Description: The complex square of side D is a subset of the complex circle of radius D . (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Sep-2017)

Ref Expression
Assertion sqsscirc1 X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp-4l X0XY0YD+X<D2Y<D2X
2 1 resqcld X0XY0YD+X<D2Y<D2X2
3 simpllr X0XY0YD+X<D2Y<D2Y0Y
4 3 simpld X0XY0YD+X<D2Y<D2Y
5 4 resqcld X0XY0YD+X<D2Y<D2Y2
6 2 5 readdcld X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2
7 1 sqge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20X2
8 4 sqge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20Y2
9 2 5 7 8 addge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20X2+Y2
10 6 9 resqrtcld X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2
11 simplr X0XY0YD+X<D2Y<D2D+
12 11 rpred X0XY0YD+X<D2Y<D2D
13 12 rehalfcld X0XY0YD+X<D2Y<D2D2
14 13 resqcld X0XY0YD+X<D2Y<D2D22
15 14 14 readdcld X0XY0YD+X<D2Y<D2D22+D22
16 13 sqge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20D22
17 14 14 16 16 addge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20D22+D22
18 15 17 resqrtcld X0XY0YD+X<D2Y<D2D22+D22
19 simprl X0XY0YD+X<D2Y<D2X<D2
20 simp-4r X0XY0YD+X<D2Y<D20X
21 2rp 2+
22 21 a1i X0XY0YD+X<D2Y<D22+
23 11 rpge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20D
24 12 22 23 divge0d X0XY0YD+X<D2Y<D20D2
25 1 13 20 24 lt2sqd X0XY0YD+X<D2Y<D2X<D2X2<D22
26 19 25 mpbid X0XY0YD+X<D2Y<D2X2<D22
27 simprr X0XY0YD+X<D2Y<D2Y<D2
28 3 simprd X0XY0YD+X<D2Y<D20Y
29 4 13 28 24 lt2sqd X0XY0YD+X<D2Y<D2Y<D2Y2<D22
30 27 29 mpbid X0XY0YD+X<D2Y<D2Y2<D22
31 2 5 14 14 26 30 lt2addd X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D22+D22
32 6 9 15 17 sqrtltd X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D22+D22X2+Y2<D22+D22
33 31 32 mpbid X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D22+D22
34 rpre D+D
35 34 rehalfcld D+D2
36 35 resqcld D+D22
37 36 recnd D+D22
38 37 2timesd D+2D22=D22+D22
39 38 fveq2d D+2D22=D22+D22
40 21 a1i D+2+
41 rpge0 D+0D
42 34 40 41 divge0d D+0D2
43 35 42 sqrtsqd D+D22=D2
44 43 oveq2d D+2D22=2D2
45 2re 2
46 45 a1i D+2
47 0le2 02
48 47 a1i D+02
49 35 sqge0d D+0D22
50 46 48 36 49 sqrtmuld D+2D22=2D22
51 2cnd D+2
52 51 sqrtcld D+2
53 rpcn D+D
54 2ne0 20
55 54 a1i D+20
56 52 51 53 55 div32d D+22D=2D2
57 44 50 56 3eqtr4d D+2D22=22D
58 39 57 eqtr3d D+D22+D22=22D
59 2lt4 2<4
60 4re 4
61 0re 0
62 4pos 0<4
63 61 60 62 ltleii 04
64 sqrtlt 2024042<42<4
65 45 47 60 63 64 mp4an 2<42<4
66 59 65 mpbi 2<4
67 2pos 0<2
68 45 67 sqrtpclii 2
69 60 62 sqrtpclii 4
70 68 69 45 67 ltdiv1ii 2<422<42
71 66 70 mpbi 22<42
72 sqrtsq 20222=2
73 45 47 72 mp2an 22=2
74 73 oveq1i 222=22
75 sq2 22=4
76 75 fveq2i 22=4
77 76 oveq1i 222=42
78 2div2e1 22=1
79 74 77 78 3eqtr3i 42=1
80 71 79 breqtri 22<1
81 46 48 resqrtcld D+2
82 81 rehalfcld D+22
83 1red D+1
84 id D+D+
85 82 83 84 ltmul1d D+22<122D<1D
86 80 85 mpbii D+22D<1D
87 53 mullidd D+1D=D
88 86 87 breqtrd D+22D<D
89 58 88 eqbrtrd D+D22+D22<D
90 11 89 syl X0XY0YD+X<D2Y<D2D22+D22<D
91 10 18 12 33 90 lttrd X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D
92 91 ex X0XY0YD+X<D2Y<D2X2+Y2<D