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Theorem 4sqlem14 13102
Description: Lemma for 4sq 13108. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jul-2014.) (Revised by AV, 14-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
4sqlem11.1 |- S = { n | E. x e. ZZ E. y e. ZZ E. z e. ZZ E. w e. ZZ n = ( ( ( x ^ 2 ) + ( y ^ 2 ) ) + ( ( z ^ 2 ) + ( w ^ 2 ) ) ) }
4sq.2 |- ( ph -> N e. NN )
4sq.3 |- ( ph -> P = ( ( 2 x. N ) + 1 ) )
4sq.4 |- ( ph -> P e. Prime )
4sq.5 |- ( ph -> ( 0 ... ( 2 x. N ) ) C_ S )
4sq.6 |- T = { i e. NN | ( i x. P ) e. S }
4sq.7 |- M = inf ( T , RR , < )
4sq.m |- ( ph -> M e. ( ZZ>= ` 2 ) )
4sq.a |- ( ph -> A e. ZZ )
4sq.b |- ( ph -> B e. ZZ )
4sq.c |- ( ph -> C e. ZZ )
4sq.d |- ( ph -> D e. ZZ )
4sq.e |- E = ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4sq.f |- F = ( ( ( B + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4sq.g |- G = ( ( ( C + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4sq.h |- H = ( ( ( D + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4sq.r |- R = ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M )
4sq.p |- ( ph -> ( M x. P ) = ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) + ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) ) )
Assertion
Ref Expression
4sqlem14 |- ( ph -> R e. NN0 )
Distinct variable groups:   n, N   P, i, n, w, x, y, z   S, i, n   T, i   ph, i, n
Allowed substitution hints:   ph( x, y, z, w)   A( x, y, z, w, i, n)   B( x, y, z, w, i, n)   C( x, y, z, w, i, n)   D( x, y, z, w, i, n)   R( x, y, z, w, i, n)   S( x, y, z, w)   T( x, y, z, w, n)   E( x, y, z, w, i, n)   F( x, y, z, w, i, n)   G( x, y, z, w, i, n)   H( x, y, z, w, i, n)   M( x, y, z, w, i, n)   N( x, y, z, w, i)
Proof of Theorem 4sqlem14
Dummy variable j is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 4sq.r . 2 |- R = ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M )
2 4sq.6 . . . . . . . . 9 |- T = { i e. NN | ( i x. P ) e. S }
32ssrab3 3324 . . . . . . . 8 |- T C_ NN
4 4sq.7 . . . . . . . . 9 |- M = inf ( T , RR , < )
5 4sqlem11.1 . . . . . . . . . . . 12 |- S = { n | E. x e. ZZ E. y e. ZZ E. z e. ZZ E. w e. ZZ n = ( ( ( x ^ 2 ) + ( y ^ 2 ) ) + ( ( z ^ 2 ) + ( w ^ 2 ) ) ) }
6 4sq.2 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> N e. NN )
7 4sq.3 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> P = ( ( 2 x. N ) + 1 ) )
8 4sq.4 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> P e. Prime )
9 4sq.5 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 0 ... ( 2 x. N ) ) C_ S )
105, 6, 7, 8, 9, 2, 44sqlem13m 13101 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( E. j j e. T /\ M < P ) )
1110simpld 112 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> E. j j e. T )
12 1zzd 9604 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ j e. T ) -> 1 e. ZZ )
13 nnuz 9890 . . . . . . . . . . . . 13 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
1413rabeqi 2806 . . . . . . . . . . . 12 |- { i e. NN | ( i x. P ) e. S } = { i e. ( ZZ>= ` 1 ) | ( i x. P ) e. S }
152, 14eqtri 2253 . . . . . . . . . . 11 |- T = { i e. ( ZZ>= ` 1 ) | ( i x. P ) e. S }
16 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ j e. T ) -> j e. T )
17 elfznn 10388 . . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( i e. ( 1 ... j ) -> i e. NN )
1817adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ j e. T ) /\ i e. ( 1 ... j ) ) -> i e. NN )
19 prmnn 12807 . . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( P e. Prime -> P e. NN )
208, 19syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> P e. NN )
2120ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ j e. T ) /\ i e. ( 1 ... j ) ) -> P e. NN )
2218, 21nnmulcld 9286 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ j e. T ) /\ i e. ( 1 ... j ) ) -> ( i x. P ) e. NN )
2322nnnn0d 9553 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ j e. T ) /\ i e. ( 1 ... j ) ) -> ( i x. P ) e. NN0 )
2454sqlemsdc 13098 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( i x. P ) e. NN0 -> DECID ( i x. P ) e. S )
2523, 24syl 14 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ j e. T ) /\ i e. ( 1 ... j ) ) -> DECID ( i x. P ) e. S )
2612, 15, 16, 25infssuzcldc 10595 . . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ j e. T ) -> inf ( T , RR , < ) e. T )
2711, 26exlimddv 1948 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> inf ( T , RR , < ) e. T )
284, 27eqeltrid 2319 . . . . . . . 8 |- ( ph -> M e. T )
293, 28sselid 3236 . . . . . . 7 |- ( ph -> M e. NN )
3029nnzd 9699 . . . . . 6 |- ( ph -> M e. ZZ )
31 prmz 12808 . . . . . . . 8 |- ( P e. Prime -> P e. ZZ )
328, 31syl 14 . . . . . . 7 |- ( ph -> P e. ZZ )
3330, 32zmulcld 9706 . . . . . 6 |- ( ph -> ( M x. P ) e. ZZ )
34 4sq.a . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> A e. ZZ )
35 4sq.e . . . . . . . . . . . . 13 |- E = ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
3634, 29, 354sqlem5 13080 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( E e. ZZ /\ ( ( A - E ) / M ) e. ZZ ) )
3736simpld 112 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> E e. ZZ )
38 zsqcl2 10979 . . . . . . . . . . 11 |- ( E e. ZZ -> ( E ^ 2 ) e. NN0 )
3937, 38syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( E ^ 2 ) e. NN0 )
40 4sq.b . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> B e. ZZ )
41 4sq.f . . . . . . . . . . . . 13 |- F = ( ( ( B + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4240, 29, 414sqlem5 13080 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( F e. ZZ /\ ( ( B - F ) / M ) e. ZZ ) )
4342simpld 112 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> F e. ZZ )
44 zsqcl2 10979 . . . . . . . . . . 11 |- ( F e. ZZ -> ( F ^ 2 ) e. NN0 )
4543, 44syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( F ^ 2 ) e. NN0 )
4639, 45nn0addcld 9557 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) e. NN0 )
4746nn0zd 9698 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) e. ZZ )
48 4sq.c . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> C e. ZZ )
49 4sq.g . . . . . . . . . . . . 13 |- G = ( ( ( C + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
5048, 29, 494sqlem5 13080 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( G e. ZZ /\ ( ( C - G ) / M ) e. ZZ ) )
5150simpld 112 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> G e. ZZ )
52 zsqcl2 10979 . . . . . . . . . . 11 |- ( G e. ZZ -> ( G ^ 2 ) e. NN0 )
5351, 52syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( G ^ 2 ) e. NN0 )
54 4sq.d . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> D e. ZZ )
55 4sq.h . . . . . . . . . . . . 13 |- H = ( ( ( D + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
5654, 29, 554sqlem5 13080 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( H e. ZZ /\ ( ( D - H ) / M ) e. ZZ ) )
5756simpld 112 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> H e. ZZ )
58 zsqcl2 10979 . . . . . . . . . . 11 |- ( H e. ZZ -> ( H ^ 2 ) e. NN0 )
5957, 58syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( H ^ 2 ) e. NN0 )
6053, 59nn0addcld 9557 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) e. NN0 )
6160nn0zd 9698 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) e. ZZ )
6247, 61zaddcld 9704 . . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. ZZ )
6333, 62zsubcld 9705 . . . . . 6 |- ( ph -> ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) e. ZZ )
64 dvdsmul1 12499 . . . . . . 7 |- ( ( M e. ZZ /\ P e. ZZ ) -> M || ( M x. P ) )
6530, 32, 64syl2anc 411 . . . . . 6 |- ( ph -> M || ( M x. P ) )
66 zsqcl 10972 . . . . . . . . . . 11 |- ( A e. ZZ -> ( A ^ 2 ) e. ZZ )
6734, 66syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( A ^ 2 ) e. ZZ )
68 zsqcl 10972 . . . . . . . . . . 11 |- ( B e. ZZ -> ( B ^ 2 ) e. ZZ )
6940, 68syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( B ^ 2 ) e. ZZ )
7067, 69zaddcld 9704 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) e. ZZ )
7170, 47zsubcld 9705 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) e. ZZ )
72 zsqcl 10972 . . . . . . . . . . 11 |- ( C e. ZZ -> ( C ^ 2 ) e. ZZ )
7348, 72syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( C ^ 2 ) e. ZZ )
74 zsqcl 10972 . . . . . . . . . . 11 |- ( D e. ZZ -> ( D ^ 2 ) e. ZZ )
7554, 74syl 14 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( D ^ 2 ) e. ZZ )
7673, 75zaddcld 9704 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) e. ZZ )
7776, 61zsubcld 9705 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. ZZ )
7839nn0zd 9698 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( E ^ 2 ) e. ZZ )
7967, 78zsubcld 9705 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( A ^ 2 ) - ( E ^ 2 ) ) e. ZZ )
8045nn0zd 9698 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( F ^ 2 ) e. ZZ )
8169, 80zsubcld 9705 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( B ^ 2 ) - ( F ^ 2 ) ) e. ZZ )
8234, 29, 354sqlem8 13083 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M || ( ( A ^ 2 ) - ( E ^ 2 ) ) )
8340, 29, 414sqlem8 13083 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M || ( ( B ^ 2 ) - ( F ^ 2 ) ) )
8430, 79, 81, 82, 83dvds2addd 12515 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> M || ( ( ( A ^ 2 ) - ( E ^ 2 ) ) + ( ( B ^ 2 ) - ( F ^ 2 ) ) ) )
8534zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> A e. CC )
8685sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( A ^ 2 ) e. CC )
8740zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> B e. CC )
8887sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( B ^ 2 ) e. CC )
8937zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> E e. CC )
9089sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( E ^ 2 ) e. CC )
9143zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> F e. CC )
9291sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( F ^ 2 ) e. CC )
9386, 88, 90, 92addsub4d 8631 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) = ( ( ( A ^ 2 ) - ( E ^ 2 ) ) + ( ( B ^ 2 ) - ( F ^ 2 ) ) ) )
9484, 93breqtrrd 4137 . . . . . . . 8 |- ( ph -> M || ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) )
9553nn0zd 9698 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( G ^ 2 ) e. ZZ )
9673, 95zsubcld 9705 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( C ^ 2 ) - ( G ^ 2 ) ) e. ZZ )
9759nn0zd 9698 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( H ^ 2 ) e. ZZ )
9875, 97zsubcld 9705 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( D ^ 2 ) - ( H ^ 2 ) ) e. ZZ )
9948, 29, 494sqlem8 13083 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M || ( ( C ^ 2 ) - ( G ^ 2 ) ) )
10054, 29, 554sqlem8 13083 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M || ( ( D ^ 2 ) - ( H ^ 2 ) ) )
10130, 96, 98, 99, 100dvds2addd 12515 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> M || ( ( ( C ^ 2 ) - ( G ^ 2 ) ) + ( ( D ^ 2 ) - ( H ^ 2 ) ) ) )
10248zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> C e. CC )
103102sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( C ^ 2 ) e. CC )
10454zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> D e. CC )
105104sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( D ^ 2 ) e. CC )
10651zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> G e. CC )
107106sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( G ^ 2 ) e. CC )
10857zcnd 9701 . . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> H e. CC )
109108sqcld 11033 . . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( H ^ 2 ) e. CC )
110103, 105, 107, 109addsub4d 8631 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) = ( ( ( C ^ 2 ) - ( G ^ 2 ) ) + ( ( D ^ 2 ) - ( H ^ 2 ) ) ) )
111101, 110breqtrrd 4137 . . . . . . . 8 |- ( ph -> M || ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) )
11230, 71, 77, 94, 111dvds2addd 12515 . . . . . . 7 |- ( ph -> M || ( ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) + ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) )
113 4sq.p . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( M x. P ) = ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) + ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) ) )
114113oveq1d 6065 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) = ( ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) + ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) )
11586, 88addcld 8293 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) e. CC )
116103, 105addcld 8293 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) e. CC )
11790, 92addcld 8293 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) e. CC )
118107, 109addcld 8293 . . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) e. CC )
119115, 116, 117, 118addsub4d 8631 . . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) + ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) = ( ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) + ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) )
120114, 119eqtrd 2265 . . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) = ( ( ( ( A ^ 2 ) + ( B ^ 2 ) ) - ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) ) + ( ( ( C ^ 2 ) + ( D ^ 2 ) ) - ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) )
121112, 120breqtrrd 4137 . . . . . 6 |- ( ph -> M || ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) )
12230, 33, 63, 65, 121dvds2subd 12513 . . . . 5 |- ( ph -> M || ( ( M x. P ) - ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) ) )
12329nncnd 9251 . . . . . . 7 |- ( ph -> M e. CC )
12420nncnd 9251 . . . . . . 7 |- ( ph -> P e. CC )
125123, 124mulcld 8294 . . . . . 6 |- ( ph -> ( M x. P ) e. CC )
126117, 118addcld 8293 . . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. CC )
127125, 126nncand 8589 . . . . 5 |- ( ph -> ( ( M x. P ) - ( ( M x. P ) - ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) ) = ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) )
128122, 127breqtrd 4135 . . . 4 |- ( ph -> M || ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) )
12929nnne0d 9282 . . . . 5 |- ( ph -> M =/= 0 )
13046, 60nn0addcld 9557 . . . . . 6 |- ( ph -> ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. NN0 )
131130nn0zd 9698 . . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. ZZ )
132 dvdsval2 12476 . . . . 5 |- ( ( M e. ZZ /\ M =/= 0 /\ ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. ZZ ) -> ( M || ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) <-> ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. ZZ ) )
13330, 129, 131, 132syl3anc 1274 . . . 4 |- ( ph -> ( M || ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) <-> ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. ZZ ) )
134128, 133mpbid 147 . . 3 |- ( ph -> ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. ZZ )
135130nn0red 9554 . . . 4 |- ( ph -> ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. RR )
136130nn0ge0d 9556 . . . 4 |- ( ph -> 0 <_ ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) )
13729nnred 9250 . . . 4 |- ( ph -> M e. RR )
13829nngt0d 9281 . . . 4 |- ( ph -> 0 < M )
139 divge0 9147 . . . 4 |- ( ( ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) e. RR /\ 0 <_ ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) ) /\ ( M e. RR /\ 0 < M ) ) -> 0 <_ ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) )
140135, 136, 137, 138, 139syl22anc 1275 . . 3 |- ( ph -> 0 <_ ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) )
141 elnn0z 9590 . . 3 |- ( ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. NN0 <-> ( ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. ZZ /\ 0 <_ ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) ) )
142134, 140, 141sylanbrc 417 . 2 |- ( ph -> ( ( ( ( E ^ 2 ) + ( F ^ 2 ) ) + ( ( G ^ 2 ) + ( H ^ 2 ) ) ) / M ) e. NN0 )
1431, 142eqeltrid 2319 1 |- ( ph -> R e. NN0 )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105  DECID wdc 842   = wceq 1398   E.wex 1541   e. wcel 2203   {cab 2218   =/= wne 2412   E.wrex 2521   {crab 2524   C_ wss 3211   class class class wbr 4109   ` cfv 5352  (class class class)co 6050  infcinf 7274   RRcr 8126   0cc0 8127   1c1 8128   + caddc 8130   x. cmul 8132   < clt 8308   <_ cle 8309   - cmin 8444   / cdiv 8946   NNcn 9237   2c2 9288   NN0cn0 9496   ZZcz 9577   ZZ>=cuz 9853   ...cfz 10342   mod cmo 10684   ^cexp 10900   || cdvds 12473   Primecprime 12804
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-nul 4236  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-iinf 4710  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-mulrcl 8226  ax-addcom 8227  ax-mulcom 8228  ax-addass 8229  ax-mulass 8230  ax-distr 8231  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-1rid 8234  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-precex 8237  ax-cnre 8238  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltwlin 8240  ax-pre-lttrn 8241  ax-pre-apti 8242  ax-pre-ltadd 8243  ax-pre-mulgt0 8244  ax-pre-mulext 8245  ax-arch 8246  ax-caucvg 8247
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-if 3621  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-tr 4209  df-id 4414  df-po 4417  df-iso 4418  df-iord 4487  df-on 4489  df-ilim 4490  df-suc 4492  df-iom 4713  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-isom 5361  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-1st 6334  df-2nd 6335  df-recs 6536  df-irdg 6601  df-frec 6622  df-1o 6647  df-2o 6648  df-oadd 6651  df-er 6767  df-en 6976  df-dom 6977  df-fin 6978  df-sup 7275  df-inf 7276  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-xr 8312  df-ltxr 8313  df-le 8314  df-sub 8446  df-neg 8447  df-reap 8849  df-ap 8856  df-div 8947  df-inn 9238  df-2 9296  df-3 9297  df-4 9298  df-n0 9497  df-z 9578  df-uz 9854  df-q 9952  df-rp 9987  df-fz 10343  df-fzo 10477  df-fl 10630  df-mod 10685  df-seqfrec 10810  df-exp 10901  df-ihash 11139  df-cj 11527  df-re 11528  df-im 11529  df-rsqrt 11683  df-abs 11684  df-dvds 12474  df-gcd 12650  df-prm 12805  df-gz 13068
This theorem is referenced by:  4sqlem17  13105
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