Metamath Proof Explorer


Theorem trirn

Description: Triangle inequality in R^n. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014)

Ref Expression
Hypotheses csbrn.1 φAFin
csbrn.2 φkAB
csbrn.3 φkAC
Assertion trirn φkAB+C2kAB2+kAC2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 csbrn.1 φAFin
2 csbrn.2 φkAB
3 csbrn.3 φkAC
4 2 resqcld φkAB2
5 2re 2
6 2 3 remulcld φkABC
7 remulcl 2BC2BC
8 5 6 7 sylancr φkA2BC
9 4 8 readdcld φkAB2+2BC
10 1 9 fsumrecl φkAB2+2BC
11 1 4 fsumrecl φkAB2
12 3 resqcld φkAC2
13 1 12 fsumrecl φkAC2
14 11 13 remulcld φkAB2kAC2
15 2 sqge0d φkA0B2
16 1 4 15 fsumge0 φ0kAB2
17 3 sqge0d φkA0C2
18 1 12 17 fsumge0 φ0kAC2
19 11 13 16 18 mulge0d φ0kAB2kAC2
20 14 19 resqrtcld φkAB2kAC2
21 remulcl 2kAB2kAC22kAB2kAC2
22 5 20 21 sylancr φ2kAB2kAC2
23 11 22 readdcld φkAB2+2kAB2kAC2
24 4 recnd φkAB2
25 8 recnd φkA2BC
26 1 24 25 fsumadd φkAB2+2BC=kAB2+kA2BC
27 1 8 fsumrecl φkA2BC
28 2cnd φ2
29 6 recnd φkABC
30 1 28 29 fsummulc2 φ2kABC=kA2BC
31 1 6 fsumrecl φkABC
32 31 recnd φkABC
33 32 abscld φkABC
34 31 leabsd φkABCkABC
35 1 2 3 csbren φkABC2kAB2kAC2
36 absresq kABCkABC2=kABC2
37 31 36 syl φkABC2=kABC2
38 resqrtth kAB2kAC20kAB2kAC2kAB2kAC22=kAB2kAC2
39 14 19 38 syl2anc φkAB2kAC22=kAB2kAC2
40 35 37 39 3brtr4d φkABC2kAB2kAC22
41 32 absge0d φ0kABC
42 14 19 sqrtge0d φ0kAB2kAC2
43 33 20 41 42 le2sqd φkABCkAB2kAC2kABC2kAB2kAC22
44 40 43 mpbird φkABCkAB2kAC2
45 31 33 20 34 44 letrd φkABCkAB2kAC2
46 5 a1i φ2
47 2pos 0<2
48 47 a1i φ0<2
49 lemul2 kABCkAB2kAC220<2kABCkAB2kAC22kABC2kAB2kAC2
50 31 20 46 48 49 syl112anc φkABCkAB2kAC22kABC2kAB2kAC2
51 45 50 mpbid φ2kABC2kAB2kAC2
52 30 51 eqbrtrrd φkA2BC2kAB2kAC2
53 27 22 11 52 leadd2dd φkAB2+kA2BCkAB2+2kAB2kAC2
54 26 53 eqbrtrd φkAB2+2BCkAB2+2kAB2kAC2
55 10 23 13 54 leadd1dd φkAB2+2BC+kAC2kAB2+2kAB2kAC2+kAC2
56 2 3 readdcld φkAB+C
57 56 resqcld φkAB+C2
58 1 57 fsumrecl φkAB+C2
59 56 sqge0d φkA0B+C2
60 1 57 59 fsumge0 φ0kAB+C2
61 resqrtth kAB+C20kAB+C2kAB+C22=kAB+C2
62 58 60 61 syl2anc φkAB+C22=kAB+C2
63 2 recnd φkAB
64 3 recnd φkAC
65 binom2 BCB+C2=B2+2BC+C2
66 63 64 65 syl2anc φkAB+C2=B2+2BC+C2
67 66 sumeq2dv φkAB+C2=kAB2+2BC+C2
68 9 recnd φkAB2+2BC
69 12 recnd φkAC2
70 1 68 69 fsumadd φkAB2+2BC+C2=kAB2+2BC+kAC2
71 67 70 eqtrd φkAB+C2=kAB2+2BC+kAC2
72 62 71 eqtrd φkAB+C22=kAB2+2BC+kAC2
73 11 16 resqrtcld φkAB2
74 73 recnd φkAB2
75 13 18 resqrtcld φkAC2
76 75 recnd φkAC2
77 binom2 kAB2kAC2kAB2+kAC22=kAB22+2kAB2kAC2+kAC22
78 74 76 77 syl2anc φkAB2+kAC22=kAB22+2kAB2kAC2+kAC22
79 resqrtth kAB20kAB2kAB22=kAB2
80 11 16 79 syl2anc φkAB22=kAB2
81 11 16 13 18 sqrtmuld φkAB2kAC2=kAB2kAC2
82 81 eqcomd φkAB2kAC2=kAB2kAC2
83 82 oveq2d φ2kAB2kAC2=2kAB2kAC2
84 80 83 oveq12d φkAB22+2kAB2kAC2=kAB2+2kAB2kAC2
85 resqrtth kAC20kAC2kAC22=kAC2
86 13 18 85 syl2anc φkAC22=kAC2
87 84 86 oveq12d φkAB22+2kAB2kAC2+kAC22=kAB2+2kAB2kAC2+kAC2
88 78 87 eqtrd φkAB2+kAC22=kAB2+2kAB2kAC2+kAC2
89 55 72 88 3brtr4d φkAB+C22kAB2+kAC22
90 58 60 resqrtcld φkAB+C2
91 73 75 readdcld φkAB2+kAC2
92 58 60 sqrtge0d φ0kAB+C2
93 11 16 sqrtge0d φ0kAB2
94 13 18 sqrtge0d φ0kAC2
95 73 75 93 94 addge0d φ0kAB2+kAC2
96 90 91 92 95 le2sqd φkAB+C2kAB2+kAC2kAB+C22kAB2+kAC22
97 89 96 mpbird φkAB+C2kAB2+kAC2