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Theorem 4sqlem16 13163
Description: Lemma for 4sq 13167. (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
4sqlem16  |-  ( ph  ->  ( R  <_  M  /\  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) ) )
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 4sqlem16
StepHypRef Expression
1 4sq.r . . 3  |-  R  =  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)
2 4sq.a . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  A  e.  ZZ )
3 4sq.m . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
4 eluz2nn 9945 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  M  e.  NN )
53, 4syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
6 4sq.e . . . . . . . . . . . 12  |-  E  =  ( ( ( A  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
72, 5, 64sqlem5 13139 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( E  e.  ZZ  /\  ( ( A  -  E )  /  M
)  e.  ZZ ) )
87simpld 112 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  E  e.  ZZ )
9 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( E  e.  ZZ  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
108, 9syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
1110zred 9747 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  RR )
12 4sq.b . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  B  e.  ZZ )
13 4sq.f . . . . . . . . . . . 12  |-  F  =  ( ( ( B  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
1412, 5, 134sqlem5 13139 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ZZ  /\  ( ( B  -  F )  /  M
)  e.  ZZ ) )
1514simpld 112 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F  e.  ZZ )
16 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  ZZ  ->  ( F ^ 2 )  e.  ZZ )
1715, 16syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  ZZ )
1817zred 9747 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  RR )
1911, 18readdcld 8345 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  RR )
20 4sq.c . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  C  e.  ZZ )
21 4sq.g . . . . . . . . . . . 12  |-  G  =  ( ( ( C  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
2220, 5, 214sqlem5 13139 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( G  e.  ZZ  /\  ( ( C  -  G )  /  M
)  e.  ZZ ) )
2322simpld 112 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  G  e.  ZZ )
24 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( G  e.  ZZ  ->  ( G ^ 2 )  e.  ZZ )
2523, 24syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  ZZ )
2625zred 9747 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  RR )
27 4sq.d . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  D  e.  ZZ )
28 4sq.h . . . . . . . . . . . 12  |-  H  =  ( ( ( D  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
2927, 5, 284sqlem5 13139 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( H  e.  ZZ  /\  ( ( D  -  H )  /  M
)  e.  ZZ ) )
3029simpld 112 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
31 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( H  e.  ZZ  ->  ( H ^ 2 )  e.  ZZ )
3230, 31syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  ZZ )
3332zred 9747 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  RR )
3426, 33readdcld 8345 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  RR )
355nnred 9296 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
3635resqcld 11115 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  RR )
3736rehalfcld 9531 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( M ^
2 )  /  2
)  e.  RR )
3837rehalfcld 9531 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  e.  RR )
392, 5, 64sqlem7 13141 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4012, 5, 134sqlem7 13141 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4111, 18, 38, 38, 39, 40le2addd 8881 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  <_  ( (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )
4237recnd 8344 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( M ^
2 )  /  2
)  e.  CC )
43422halvesd 9530 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  +  ( ( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  =  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )
4441, 43breqtrd 4151 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  <_  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
4520, 5, 214sqlem7 13141 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4627, 5, 284sqlem7 13141 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4726, 33, 38, 38, 45, 46le2addd 8881 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  <_  ( (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )
4847, 43breqtrd 4151 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  <_  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
4919, 34, 37, 37, 44, 48le2addd 8881 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  +  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
5036recnd 8344 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  CC )
51502halvesd 9530 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  =  ( M ^ 2 ) )
5249, 51breqtrd 4151 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( M ^ 2 ) )
5335recnd 8344 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  M  e.  CC )
5453sqvald 11086 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  =  ( M  x.  M ) )
5552, 54breqtrd 4151 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) )
5619, 34readdcld 8345 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  RR )
575nngt0d 9327 . . . . 5  |-  ( ph  ->  0  <  M )
58 ledivmul 9197 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  RR  /\  M  e.  RR  /\  ( M  e.  RR  /\  0  <  M ) )  -> 
( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  <_  M  <->  ( ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) ) )
5956, 35, 35, 57, 58syl112anc 1282 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  <_  M  <->  ( ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) ) )
6055, 59mpbird 167 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)  <_  M )
611, 60eqbrtrid 4160 . 2  |-  ( ph  ->  R  <_  M )
62 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  R  =  0 )
631, 62eqtr3id 2285 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0 )
6456recnd 8344 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  CC )
655nnap0d 9329 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  M #  0 )
6664, 53, 65diveqap0ad 9120 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0 ) )
67 zsqcl2 11032 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( E  e.  ZZ  ->  ( E ^ 2 )  e. 
NN0 )
688, 67syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  NN0 )
69 zsqcl2 11032 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( F  e.  ZZ  ->  ( F ^ 2 )  e. 
NN0 )
7015, 69syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  NN0 )
7168, 70nn0addcld 9603 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  NN0 )
7271nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) ) )
73 zsqcl2 11032 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( G  e.  ZZ  ->  ( G ^ 2 )  e. 
NN0 )
7423, 73syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  NN0 )
75 zsqcl2 11032 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( H  e.  ZZ  ->  ( H ^ 2 )  e. 
NN0 )
7630, 75syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  NN0 )
7774, 76nn0addcld 9603 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  NN0 )
7877nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )
79 add20 8792 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  RR  /\  0  <_  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) ) )  /\  ( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  RR  /\  0  <_  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) ) )  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0  <->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) )  =  0 ) ) )
8019, 72, 34, 78, 79syl22anc 1279 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
8166, 80bitrd 188 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
8281biimpa 296 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  /  M )  =  0 )  ->  (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
8363, 82syldan 282 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
8483simpld 112 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0 )
8568nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( E ^ 2 ) )
8670nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( F ^ 2 ) )
87 add20 8792 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( E ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( E ^ 2 ) )  /\  ( ( F ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F ^ 2 ) ) )  -> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( E ^
2 )  =  0  /\  ( F ^
2 )  =  0 ) ) )
8811, 85, 18, 86, 87syl22anc 1279 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( E ^
2 )  =  0  /\  ( F ^
2 )  =  0 ) ) )
8988biimpa 296 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0 )  ->  ( ( E ^ 2 )  =  0  /\  ( F ^ 2 )  =  0 ) )
9084, 89syldan 282 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( E ^ 2 )  =  0  /\  ( F ^ 2 )  =  0 ) )
9190simpld 112 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( E ^ 2 )  =  0 )
922, 5, 6, 914sqlem9 13143 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( A ^ 2 ) )
9390simprd 114 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( F ^ 2 )  =  0 )
9412, 5, 13, 934sqlem9 13143 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( B ^ 2 ) )
955nnsqcld 11110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  NN )
9695nnzd 9746 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  ZZ )
97 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  ZZ  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
982, 97syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
99 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  e.  ZZ  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
10012, 99syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
101 dvds2add 12570 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( A ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( B ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) ) ) )
10296, 98, 100, 101syl3anc 1278 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^
2 )  ||  ( B ^ 2 ) )  ->  ( M ^
2 )  ||  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) ) ) )
103102adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( B ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) ) ) )
10492, 94, 103mp2and 437 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) ) )
10583simprd 114 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 )
10674nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( G ^ 2 ) )
10776nn0ge0d 9602 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( H ^ 2 ) )
108 add20 8792 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( G ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( G ^ 2 ) )  /\  ( ( H ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_ 
( H ^ 2 ) ) )  -> 
( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( G ^
2 )  =  0  /\  ( H ^
2 )  =  0 ) ) )
10926, 106, 33, 107, 108syl22anc 1279 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( G ^
2 )  =  0  /\  ( H ^
2 )  =  0 ) ) )
110109biimpa 296 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 )  ->  ( ( G ^ 2 )  =  0  /\  ( H ^ 2 )  =  0 ) )
111105, 110syldan 282 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( G ^ 2 )  =  0  /\  ( H ^ 2 )  =  0 ) )
112111simpld 112 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( G ^ 2 )  =  0 )
11320, 5, 21, 1124sqlem9 13143 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( C ^ 2 ) )
114111simprd 114 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( H ^ 2 )  =  0 )
11527, 5, 28, 1144sqlem9 13143 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( D ^ 2 ) )
116 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ZZ  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
11720, 116syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
118 zsqcl 11025 . . . . . . . . . 10  |-  ( D  e.  ZZ  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
11927, 118syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
120 dvds2add 12570 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( C ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( D ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) ) )
12196, 117, 119, 120syl3anc 1278 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^
2 )  ||  ( D ^ 2 ) )  ->  ( M ^
2 )  ||  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
122121adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( D ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) ) )
123113, 115, 122mp2and 437 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )
12498, 100zaddcld 9751 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ )
125117, 119zaddcld 9751 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )
126 dvds2add 12570 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ  /\  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( M ^ 2 ) 
||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
12796, 124, 125, 126syl3anc 1278 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
128127adantr 276 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^
2 )  ||  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
129104, 123, 128mp2and 437 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
13096adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  e.  ZZ )
131124adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ )
13243adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  =  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
133 4sqlem11.1 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  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 ) ) ) }
134 4sq.2 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
135 4sq.3 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  P  =  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )
136 4sq.4 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
137 4sq.5 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( 0 ... (
2  x.  N ) )  C_  S )
138 4sq.6 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  T  =  { i  e.  NN  |  ( i  x.  P )  e.  S }
139 4sq.7 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  M  = inf ( T ,  RR ,  <  )
140 4sq.p . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( M  x.  P
)  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
141133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 3, 2, 12, 20, 27, 6, 13, 21, 28, 1, 1404sqlem15 13162 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 )  /\  ( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( G ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
142141simpld 112 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  /\  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 ) )
143142simpld 112 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( E ^ 2 ) )  =  0 )
14438recnd 8344 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  e.  CC )
14510zcnd 9748 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  CC )
146144, 145subeq0ad 8637 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  <->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  =  ( E ^
2 ) ) )
147146adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  <->  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  =  ( E ^ 2 ) ) )
148143, 147mpbid 147 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  =  ( E ^
2 ) )
14910adantr 276 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
150148, 149eqeltrd 2315 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  e.  ZZ )
151150, 150zaddcld 9751 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
152132, 151eqeltrrd 2316 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( M ^ 2 )  /  2 )  e.  ZZ )
153131, 152zsubcld 9752 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
154125adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )
155154, 152zsubcld 9752 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
15698adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
157156, 150zsubcld 9752 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
158100adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
159158, 150zsubcld 9752 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
1602, 5, 6, 1434sqlem10 13144 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
161142simprd 114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 )
16212, 5, 13, 1614sqlem10 13144 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( B ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
163130, 157, 159, 160, 162dvds2addd 12574 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) )
16498zcnd 9748 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
165100zcnd 9748 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
166164, 165, 144, 144addsub4d 8674 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) ) ) )
16743oveq2d 6091 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
168166, 167eqtr3d 2273 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
169168adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) )
170163, 169breqtrd 4151 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) ) )
171117adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
172171, 150zsubcld 9752 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
173119adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
174173, 150zsubcld 9752 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
175141simprd 114 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( G ^ 2 ) )  =  0  /\  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
176175simpld 112 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( G ^ 2 ) )  =  0 )
17720, 5, 21, 1764sqlem10 13144 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
178175simprd 114 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 )
17927, 5, 28, 1784sqlem10 13144 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( D ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
180130, 172, 174, 177, 179dvds2addd 12574 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) )
181117zcnd 9748 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( C ^ 2 )  e.  CC )
182119zcnd 9748 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( D ^ 2 )  e.  CC )
183181, 182, 144, 144addsub4d 8674 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) ) ) )
18443oveq2d 6091 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
185183, 184eqtr3d 2273 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
186185adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( C ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) )
187180, 186breqtrd 4151 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) ) )
188130, 153, 155, 170, 187dvds2addd 12574 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) ) )
189124zcnd 9748 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  CC )
190125zcnd 9748 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  CC )
191189, 190, 42, 42addsub4d 8674 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) ) )
19251oveq2d 6091 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  -  ( M ^
2 ) ) )
193191, 192eqtr3d 2273 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  -  ( M ^
2 ) ) )
194193adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) )
195188, 194breqtrd 4151 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) )
196124, 125zaddcld 9751 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )
197196adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  e.  ZZ )
198 dvdssubr 12584 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  <->  ( M ^
2 )  ||  (
( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) ) )
199130, 197, 198syl2anc 415 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  <->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) ) )
200195, 199mpbird 167 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
201129, 200jaodan 809 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
202140adantr 276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M  x.  P
)  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
203201, 202breqtrrd 4153 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P ) )
204203ex 115 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) )
20561, 204jca 306 1  |-  ( ph  ->  ( R  <_  M  /\  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 720    = wceq 1402    e. wcel 2209   {cab 2224   E.wrex 2529   {crab 2532    C_ wss 3220   class class class wbr 4125   ` cfv 5372  (class class class)co 6075  infcinf 7313   RRcr 8168   0cc0 8169   1c1 8170    + caddc 8172    x. cmul 8174    < clt 8350    <_ cle 8351    - cmin 8487    / cdiv 8992   NNcn 9283   2c2 9334   NN0cn0 9542   ZZcz 9623   ZZ>=cuz 9900   ...cfz 10390    mod cmo 10737   ^cexp 10953    || cdvds 12532   Primecprime 12863
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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1cn 8262  ax-1re 8263  ax-icn 8264  ax-addcl 8265  ax-addrcl 8266  ax-mulcl 8267  ax-mulrcl 8268  ax-addcom 8269  ax-mulcom 8270  ax-addass 8271  ax-mulass 8272  ax-distr 8273  ax-i2m1 8274  ax-0lt1 8275  ax-1rid 8276  ax-0id 8277  ax-rnegex 8278  ax-precex 8279  ax-cnre 8280  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-ltwlin 8282  ax-pre-lttrn 8283  ax-pre-apti 8284  ax-pre-ltadd 8285  ax-pre-mulgt0 8286  ax-pre-mulext 8287  ax-arch 8288  ax-caucvg 8289
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3636  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-id 4433  df-po 4436  df-iso 4437  df-iord 4506  df-on 4508  df-ilim 4509  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-frec 6652  df-sup 7314  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-xr 8354  df-ltxr 8355  df-le 8356  df-sub 8489  df-neg 8490  df-reap 8893  df-ap 8900  df-div 8993  df-inn 9284  df-2 9342  df-3 9343  df-4 9344  df-n0 9543  df-z 9624  df-uz 9901  df-q 9999  df-rp 10034  df-fz 10391  df-fzo 10528  df-fl 10683  df-mod 10738  df-seqfrec 10863  df-exp 10954  df-cj 11585  df-re 11586  df-im 11587  df-rsqrt 11742  df-abs 11743  df-dvds 12533  df-gcd 12709
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