| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
karatsuba.a |
⊢ 𝐴 ∈ ℕ0 |
| 2 |
|
karatsuba.b |
⊢ 𝐵 ∈ ℕ0 |
| 3 |
|
karatsuba.c |
⊢ 𝐶 ∈ ℕ0 |
| 4 |
|
karatsuba.d |
⊢ 𝐷 ∈ ℕ0 |
| 5 |
|
karatsuba.s |
⊢ 𝑆 ∈ ℕ0 |
| 6 |
|
karatsuba.m |
⊢ 𝑀 ∈ ℕ0 |
| 7 |
|
karatsuba.r |
⊢ ( 𝐴 · 𝐶 ) = 𝑅 |
| 8 |
|
karatsuba.t |
⊢ ( 𝐵 · 𝐷 ) = 𝑇 |
| 9 |
|
karatsuba.e |
⊢ ( ( 𝐴 + 𝐵 ) · ( 𝐶 + 𝐷 ) ) = ( ( 𝑅 + 𝑆 ) + 𝑇 ) |
| 10 |
|
karatsuba.x |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐵 ) = 𝑋 |
| 11 |
|
karatsuba.y |
⊢ ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐷 ) = 𝑌 |
| 12 |
|
karatsuba.w |
⊢ ( ( 𝑅 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝑆 ) = 𝑊 |
| 13 |
|
karatsuba.z |
⊢ ( ( 𝑊 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝑇 ) = 𝑍 |
| 14 |
1
|
nn0cni |
⊢ 𝐴 ∈ ℂ |
| 15 |
|
10nn0 |
⊢ ; 1 0 ∈ ℕ0 |
| 16 |
15
|
nn0cni |
⊢ ; 1 0 ∈ ℂ |
| 17 |
|
expcl |
⊢ ( ( ; 1 0 ∈ ℂ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0 ) → ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ∈ ℂ ) |
| 18 |
16 6 17
|
mp2an |
⊢ ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ∈ ℂ |
| 19 |
14 18
|
mulcli |
⊢ ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ∈ ℂ |
| 20 |
2
|
nn0cni |
⊢ 𝐵 ∈ ℂ |
| 21 |
3
|
nn0cni |
⊢ 𝐶 ∈ ℂ |
| 22 |
21 18
|
mulcli |
⊢ ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ∈ ℂ |
| 23 |
4
|
nn0cni |
⊢ 𝐷 ∈ ℂ |
| 24 |
19 20 22 23
|
muladdi |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐵 ) · ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐷 ) ) = ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) |
| 25 |
19 22
|
mulcli |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) ∈ ℂ |
| 26 |
23 20
|
mulcli |
⊢ ( 𝐷 · 𝐵 ) ∈ ℂ |
| 27 |
19 23
|
mulcli |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) ∈ ℂ |
| 28 |
22 20
|
mulcli |
⊢ ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ∈ ℂ |
| 29 |
27 28
|
addcli |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ∈ ℂ |
| 30 |
25 26 29
|
add32i |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) = ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) |
| 31 |
19 21
|
mulcli |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) ∈ ℂ |
| 32 |
5
|
nn0cni |
⊢ 𝑆 ∈ ℂ |
| 33 |
31 32 18
|
adddiri |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) + 𝑆 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + ( 𝑆 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) |
| 34 |
14 18 21
|
mul32i |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) = ( ( 𝐴 · 𝐶 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 35 |
7
|
oveq1i |
⊢ ( ( 𝐴 · 𝐶 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( 𝑅 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 36 |
34 35
|
eqtri |
⊢ ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) = ( 𝑅 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 37 |
36
|
oveq1i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) + 𝑆 ) = ( ( 𝑅 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝑆 ) |
| 38 |
37 12
|
eqtri |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) + 𝑆 ) = 𝑊 |
| 39 |
38
|
oveq1i |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) + 𝑆 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( 𝑊 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 40 |
19 21 18
|
mulassi |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) |
| 41 |
14 21
|
mulcli |
⊢ ( 𝐴 · 𝐶 ) ∈ ℂ |
| 42 |
41 26 32
|
add32i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + 𝑆 ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + 𝑆 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) |
| 43 |
7
|
oveq1i |
⊢ ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + 𝑆 ) = ( 𝑅 + 𝑆 ) |
| 44 |
20 23 8
|
mulcomli |
⊢ ( 𝐷 · 𝐵 ) = 𝑇 |
| 45 |
43 44
|
oveq12i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + 𝑆 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) = ( ( 𝑅 + 𝑆 ) + 𝑇 ) |
| 46 |
42 45
|
eqtri |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + 𝑆 ) = ( ( 𝑅 + 𝑆 ) + 𝑇 ) |
| 47 |
14 20 21 23
|
muladdi |
⊢ ( ( 𝐴 + 𝐵 ) · ( 𝐶 + 𝐷 ) ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) ) |
| 48 |
46 9 47
|
3eqtr2i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + 𝑆 ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) ) |
| 49 |
41 26
|
addcli |
⊢ ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) ∈ ℂ |
| 50 |
14 23
|
mulcli |
⊢ ( 𝐴 · 𝐷 ) ∈ ℂ |
| 51 |
21 20
|
mulcli |
⊢ ( 𝐶 · 𝐵 ) ∈ ℂ |
| 52 |
50 51
|
addcli |
⊢ ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) ∈ ℂ |
| 53 |
49 32 52
|
addcani |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + 𝑆 ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐶 ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) + ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) ) ↔ 𝑆 = ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) ) |
| 54 |
48 53
|
mpbi |
⊢ 𝑆 = ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) |
| 55 |
54
|
oveq1i |
⊢ ( 𝑆 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 56 |
50 51 18
|
adddiri |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐷 ) + ( 𝐶 · 𝐵 ) ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( ( 𝐴 · 𝐷 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + ( ( 𝐶 · 𝐵 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) |
| 57 |
14 23 18
|
mul32i |
⊢ ( ( 𝐴 · 𝐷 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) |
| 58 |
21 20 18
|
mul32i |
⊢ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) |
| 59 |
57 58
|
oveq12i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · 𝐷 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + ( ( 𝐶 · 𝐵 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) = ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) |
| 60 |
55 56 59
|
3eqtri |
⊢ ( 𝑆 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) = ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) |
| 61 |
40 60
|
oveq12i |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐶 ) · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + ( 𝑆 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) = ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) |
| 62 |
33 39 61
|
3eqtr3ri |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) = ( 𝑊 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) |
| 63 |
62 44
|
oveq12i |
⊢ ( ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) ) + ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐷 ) + ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) · 𝐵 ) ) ) + ( 𝐷 · 𝐵 ) ) = ( ( 𝑊 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝑇 ) |
| 64 |
24 30 63
|
3eqtri |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐵 ) · ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐷 ) ) = ( ( 𝑊 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝑇 ) |
| 65 |
10 11
|
oveq12i |
⊢ ( ( ( 𝐴 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐵 ) · ( ( 𝐶 · ( ; 1 0 ↑ 𝑀 ) ) + 𝐷 ) ) = ( 𝑋 · 𝑌 ) |
| 66 |
64 65 13
|
3eqtr3i |
⊢ ( 𝑋 · 𝑌 ) = 𝑍 |