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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 X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp-4l X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X
2 1 resqcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2
3 simpllr X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y 0 Y
4 3 simpld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y
5 4 resqcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y 2
6 2 5 readdcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2
7 1 sqge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 X 2
8 4 sqge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 Y 2
9 2 5 7 8 addge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 X 2 + Y 2
10 6 9 resqrtcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2
11 simplr X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D +
12 11 rpred X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D
13 12 rehalfcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D 2
14 13 resqcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D 2 2
15 14 14 readdcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D 2 2 + D 2 2
16 13 sqge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 D 2 2
17 14 14 16 16 addge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 D 2 2 + D 2 2
18 15 17 resqrtcld X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D 2 2 + D 2 2
19 simprl X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X < D 2
20 simp-4r X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 X
21 2rp 2 +
22 21 a1i X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 2 +
23 11 rpge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 D
24 12 22 23 divge0d X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 D 2
25 1 13 20 24 lt2sqd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X < D 2 X 2 < D 2 2
26 19 25 mpbid X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 < D 2 2
27 simprr X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y < D 2
28 3 simprd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 0 Y
29 4 13 28 24 lt2sqd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y < D 2 Y 2 < D 2 2
30 27 29 mpbid X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 Y 2 < D 2 2
31 2 5 14 14 26 30 lt2addd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D 2 2 + D 2 2
32 6 9 15 17 sqrtltd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D 2 2 + D 2 2 X 2 + Y 2 < D 2 2 + D 2 2
33 31 32 mpbid X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D 2 2 + D 2 2
34 rpre D + D
35 34 rehalfcld D + D 2
36 35 resqcld D + D 2 2
37 36 recnd D + D 2 2
38 37 2timesd D + 2 D 2 2 = D 2 2 + D 2 2
39 38 fveq2d D + 2 D 2 2 = D 2 2 + D 2 2
40 21 a1i D + 2 +
41 rpge0 D + 0 D
42 34 40 41 divge0d D + 0 D 2
43 35 42 sqrtsqd D + D 2 2 = D 2
44 43 oveq2d D + 2 D 2 2 = 2 D 2
45 2re 2
46 45 a1i D + 2
47 0le2 0 2
48 47 a1i D + 0 2
49 35 sqge0d D + 0 D 2 2
50 46 48 36 49 sqrtmuld D + 2 D 2 2 = 2 D 2 2
51 2cnd D + 2
52 51 sqrtcld D + 2
53 rpcn D + D
54 2ne0 2 0
55 54 a1i D + 2 0
56 52 51 53 55 div32d D + 2 2 D = 2 D 2
57 44 50 56 3eqtr4d D + 2 D 2 2 = 2 2 D
58 39 57 eqtr3d D + D 2 2 + D 2 2 = 2 2 D
59 2lt4 2 < 4
60 4re 4
61 0re 0
62 4pos 0 < 4
63 61 60 62 ltleii 0 4
64 sqrtlt 2 0 2 4 0 4 2 < 4 2 < 4
65 45 47 60 63 64 mp4an 2 < 4 2 < 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 < 4 2 2 < 4 2
71 66 70 mpbi 2 2 < 4 2
72 sqrtsq 2 0 2 2 2 = 2
73 45 47 72 mp2an 2 2 = 2
74 73 oveq1i 2 2 2 = 2 2
75 sq2 2 2 = 4
76 75 fveq2i 2 2 = 4
77 76 oveq1i 2 2 2 = 4 2
78 2div2e1 2 2 = 1
79 74 77 78 3eqtr3i 4 2 = 1
80 71 79 breqtri 2 2 < 1
81 46 48 resqrtcld D + 2
82 81 rehalfcld D + 2 2
83 1red D + 1
84 id D + D +
85 82 83 84 ltmul1d D + 2 2 < 1 2 2 D < 1 D
86 80 85 mpbii D + 2 2 D < 1 D
87 53 mulid2d D + 1 D = D
88 86 87 breqtrd D + 2 2 D < D
89 58 88 eqbrtrd D + D 2 2 + D 2 2 < D
90 11 89 syl X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 D 2 2 + D 2 2 < D
91 10 18 12 33 90 lttrd X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D
92 91 ex X 0 X Y 0 Y D + X < D 2 Y < D 2 X 2 + Y 2 < D