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Theorem 4sqlemsdc 13036
Description: Lemma for 4sq 13046. The property of being the sum of four squares is decidable.

The proof involves showing that (for a particular  A) there are only a finite number of possible ways that it could be the sum of four squares, so checking each of those possibilities in turn decides whether the number is the sum of four squares. If this proof is hard to follow, especially because of its length, the simplified versions at 4sqexercise1 13034 and 4sqexercise2 13035 may help clarify, as they are using very much the same techniques on simplified versions of this lemma. (Contributed by Jim Kingdon, 25-May-2025.)

Hypothesis
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 ) ) ) }
Assertion
Ref Expression
4sqlemsdc  |-  ( A  e.  NN0  -> DECID  A  e.  S
)
Distinct variable group:    A, n, w, x, y, z
Allowed substitution hints:    S( x, y, z, w, n)

Proof of Theorem 4sqlemsdc
StepHypRef Expression
1 nn0negz 9557 . . . 4  |-  ( A  e.  NN0  ->  -u A  e.  ZZ )
2 nn0z 9543 . . . 4  |-  ( A  e.  NN0  ->  A  e.  ZZ )
31adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  ->  -u A  e.  ZZ )
42adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  ->  A  e.  ZZ )
53adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  -u A  e.  ZZ )
64adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  A  e.  ZZ )
75adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  ->  -u A  e.  ZZ )
86adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  ->  A  e.  ZZ )
98adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  ->  A  e.  ZZ )
10 elfzelz 10305 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( -u A ... A )  ->  x  e.  ZZ )
1110ad4antlr 495 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  ->  x  e.  ZZ )
12 zsqcl2 10925 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ZZ  ->  (
x ^ 2 )  e.  NN0 )
1311, 12syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( x ^ 2 )  e.  NN0 )
14 elfzelz 10305 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  e.  ( -u A ... A )  ->  y  e.  ZZ )
1514ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
y  e.  ZZ )
16 zsqcl2 10925 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
y ^ 2 )  e.  NN0 )
1715, 16syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( y ^ 2 )  e.  NN0 )
1813, 17nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )
19 elfzelz 10305 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  e.  ( -u A ... A )  ->  z  e.  ZZ )
2019ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
z  e.  ZZ )
21 zsqcl2 10925 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
z ^ 2 )  e.  NN0 )
2220, 21syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( z ^ 2 )  e.  NN0 )
23 elfzelz 10305 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( w  e.  ( -u A ... A )  ->  w  e.  ZZ )
2423adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  ->  w  e.  ZZ )
25 zsqcl2 10925 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( w  e.  ZZ  ->  (
w ^ 2 )  e.  NN0 )
2624, 25syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( w ^ 2 )  e.  NN0 )
2722, 26nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )
2818, 27nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  e.  NN0 )
2928nn0zd 9644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )
30 zdceq 9599 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  ZZ  /\  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )  -> DECID 
A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
319, 29, 30syl2anc 411 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ( -u A ... A ) )  -> DECID  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
327, 8, 31exfzdc 10532 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> DECID  E. w  e.  ( -u A ... A ) A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
331ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u A  e.  ZZ )
342ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  A  e.  ZZ )
35 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  e.  ZZ )
3635zred 9646 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  e.  RR )
3734zred 9646 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  A  e.  RR )
3836renegcld 8601 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u w  e.  RR )
3936resqcld 11007 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( w ^
2 )  e.  RR )
4035znegcld 9648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u w  e.  ZZ )
41 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( -u w  e.  ZZ  ->  -u w  <_  ( -u w ^ 2 ) )
4240, 41syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u w  <_  ( -u w ^ 2 ) )
4335zcnd 9647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  e.  CC )
44 sqneg 10906 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( w  e.  CC  ->  ( -u w ^ 2 )  =  ( w ^
2 ) )
4543, 44syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( -u w ^ 2 )  =  ( w ^ 2 ) )
4642, 45breqtrd 4119 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u w  <_  (
w ^ 2 ) )
4719ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  z  e.  ZZ )
4847, 21syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( z ^
2 )  e.  NN0 )
4925adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( w ^
2 )  e.  NN0 )
5048, 49nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )
5150nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  RR )
5210ad5antlr 497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  x  e.  ZZ )
5352, 12syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( x ^
2 )  e.  NN0 )
5414ad4antlr 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  y  e.  ZZ )
5554, 16syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( y ^
2 )  e.  NN0 )
5653, 55nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )
5756, 50nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  e.  NN0 )
5857nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  e.  RR )
59 nn0addge2 9491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( w ^ 2 )  e.  RR  /\  ( z ^ 2 )  e.  NN0 )  ->  ( w ^ 2 )  <_  ( (
z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )
6039, 48, 59syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( w ^
2 )  <_  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )
61 nn0addge2 9491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  RR  /\  ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )  ->  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) )  <_  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
6251, 56, 61syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  <_  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
6339, 51, 58, 60, 62letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( w ^
2 )  <_  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
64 simplr 529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
6563, 64breqtrrd 4121 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  ( w ^
2 )  <_  A
)
6638, 39, 37, 46, 65letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u w  <_  A
)
6736, 37, 66lenegcon1d 8749 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  -u A  <_  w
)
68 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( w  e.  ZZ  ->  w  <_  ( w ^ 2 ) )
6968adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  <_  (
w ^ 2 ) )
7036, 39, 37, 69, 65letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  <_  A
)
7133, 34, 35, 67, 70elfzd 10296 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  /\  w  e.  ZZ )  ->  w  e.  (
-u A ... A
) )
7271ex 115 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  ->  ( w  e.  ZZ  ->  w  e.  ( -u A ... A
) ) )
7372, 23impbid1 142 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  /\  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  ->  ( w  e.  ZZ  <->  w  e.  ( -u A ... A ) ) )
7473ex 115 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  ->  ( w  e.  ZZ  <->  w  e.  ( -u A ... A ) ) ) )
7574pm5.32rd 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( w  e.  ZZ  /\  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  <->  ( w  e.  ( -u A ... A )  /\  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) ) ) )
7675rexbidv2 2536 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  <->  E. w  e.  ( -u A ... A ) A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) ) )
7776dcbid 846 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
(DECID 
E. w  e.  ZZ  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  <-> DECID  E. w  e.  (
-u A ... A
) A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
7832, 77mpbird 167 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ( -u A ... A ) )  -> DECID  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
795, 6, 78exfzdc 10532 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  -> DECID  E. z  e.  (
-u A ... A
) E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
801ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u A  e.  ZZ )
812ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  A  e.  ZZ )
82 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  ZZ )
8382zred 9646 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  RR )
8481zred 9646 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  A  e.  RR )
8583renegcld 8601 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u z  e.  RR )
8683resqcld 11007 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  e.  RR )
8782znegcld 9648 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u z  e.  ZZ )
88 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( -u z  e.  ZZ  ->  -u z  <_  ( -u z ^ 2 ) )
8987, 88syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u z  <_  ( -u z ^
2 ) )
9082zcnd 9647 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  CC )
91 sqneg 10906 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  e.  CC  ->  ( -u z ^ 2 )  =  ( z ^
2 ) )
9290, 91syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( -u z ^ 2 )  =  ( z ^
2 ) )
9389, 92breqtrd 4119 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u z  <_  ( z ^ 2 ) )
9421adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  e.  NN0 )
9525ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
w ^ 2 )  e.  NN0 )
9694, 95nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )
9796nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  RR )
9810ad5antlr 497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  x  e.  ZZ )
9998, 12syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  NN0 )
10014ad4antlr 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  y  e.  ZZ )
101100, 16syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  e.  NN0 )
10299, 101nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )
103102, 96nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  NN0 )
104103nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  RR )
105 nn0addge1 9490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( z ^ 2 )  e.  RR  /\  ( w ^ 2 )  e.  NN0 )  ->  ( z ^ 2 )  <_  ( (
z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )
10686, 95, 105syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  <_  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )
10797, 102, 61syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
10886, 97, 104, 106, 107letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
109 simplr 529 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
110108, 109breqtrrd 4121 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  <_  A )
11185, 86, 84, 93, 110letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u z  <_  A )
11283, 84, 111lenegcon1d 8749 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  -u A  <_  z )
113 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  e.  ZZ  ->  z  <_  ( z ^ 2 ) )
114113adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  <_  ( z ^ 2 ) )
11583, 86, 84, 114, 110letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  <_  A )
11680, 81, 82, 112, 115elfzd 10296 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  ( -u A ... A ) )
117116ex 115 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  ->  ( z  e.  ZZ  ->  z  e.  ( -u A ... A
) ) )
118117, 19impbid1 142 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  ( -u A ... A ) )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  ->  ( z  e.  ZZ  <->  z  e.  (
-u A ... A
) ) )
119118rexlimdva2 2654 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  ( E. w  e.  ZZ  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  -> 
( z  e.  ZZ  <->  z  e.  ( -u A ... A ) ) ) )
120119pm5.32rd 451 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  (
( z  e.  ZZ  /\ 
E. w  e.  ZZ  A  =  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  <-> 
( z  e.  (
-u A ... A
)  /\  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) ) )
121120rexbidv2 2536 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  ( E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  <->  E. z  e.  ( -u A ... A ) E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
122121dcbid 846 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  ->  (DECID  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  <-> DECID  E. z  e.  ( -u A ... A ) E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
12379, 122mpbird 167 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  y  e.  (
-u A ... A
) )  -> DECID  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
1243, 4, 123exfzdc 10532 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> DECID  E. y  e.  ( -u A ... A ) E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
1251ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u A  e.  ZZ )
1262ad5antr 496 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  A  e.  ZZ )
127 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  e.  ZZ )
128127zred 9646 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  e.  RR )
129126zred 9646 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  A  e.  RR )
130128renegcld 8601 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u y  e.  RR )
131128resqcld 11007 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  e.  RR )
132127znegcld 9648 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u y  e.  ZZ )
133 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( -u y  e.  ZZ  ->  -u y  <_  ( -u y ^ 2 ) )
134132, 133syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u y  <_  ( -u y ^
2 ) )
135127zcnd 9647 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  e.  CC )
136 sqneg 10906 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  CC  ->  ( -u y ^ 2 )  =  ( y ^
2 ) )
137135, 136syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( -u y ^ 2 )  =  ( y ^
2 ) )
138134, 137breqtrd 4119 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u y  <_  ( y ^ 2 ) )
13910ad5antlr 497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  x  e.  ZZ )
140139, 12syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  NN0 )
14116adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  e.  NN0 )
142140, 141nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )
143142nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  RR )
14421ad4antlr 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  e.  NN0 )
14525ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
w ^ 2 )  e.  NN0 )
146144, 145nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )
147142, 146nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  NN0 )
148147nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  RR )
149 nn0addge2 9491 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( y ^ 2 )  e.  RR  /\  ( x ^ 2 )  e.  NN0 )  ->  ( y ^ 2 )  <_  ( (
x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) ) )
150131, 140, 149syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  <_  ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) ) )
151 nn0addge1 9490 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  RR  /\  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )  ->  ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  <_  ( (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
152143, 146, 151syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
153131, 143, 148, 150, 152letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
154 simplr 529 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
155153, 154breqtrrd 4121 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  <_  A )
156130, 131, 129, 138, 155letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u y  <_  A )
157128, 129, 156lenegcon1d 8749 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  -u A  <_  y )
158 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  e.  ZZ  ->  y  <_  ( y ^ 2 ) )
159158adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  <_  ( y ^ 2 ) )
160128, 131, 129, 159, 155letrd 8345 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  <_  A )
161125, 126, 127, 157, 160elfzd 10296 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  y  e.  ZZ )  ->  y  e.  ( -u A ... A ) )
162161ex 115 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  ->  ( y  e.  ZZ  ->  y  e.  ( -u A ... A
) ) )
163162, 14impbid1 142 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  ->  ( y  e.  ZZ  <->  y  e.  (
-u A ... A
) ) )
164163r19.29an 2676 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A
) )  /\  z  e.  ZZ )  /\  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  -> 
( y  e.  ZZ  <->  y  e.  ( -u A ... A ) ) )
165164rexlimdva2 2654 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  ->  ( y  e.  ZZ  <->  y  e.  (
-u A ... A
) ) ) )
166165pm5.32rd 451 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( ( y  e.  ZZ  /\  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  <->  ( y  e.  ( -u A ... A )  /\  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) ) )
167166rexbidv2 2536 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
( E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  <->  E. y  e.  ( -u A ... A ) E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) ) )
168167dcbid 846 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> 
(DECID 
E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  <-> DECID  E. y  e.  (
-u A ... A
) E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
169124, 168mpbird 167 . . . 4  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  x  e.  ( -u A ... A ) )  -> DECID  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
1701, 2, 169exfzdc 10532 . . 3  |-  ( A  e.  NN0  -> DECID  E. x  e.  (
-u A ... A
) E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
1711ad5antr 496 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u A  e.  ZZ )
1722ad5antr 496 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  A  e.  ZZ )
173 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  e.  ZZ )
174173zred 9646 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  e.  RR )
175172zred 9646 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  A  e.  RR )
176174renegcld 8601 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u x  e.  RR )
177174resqcld 11007 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  RR )
178173znegcld 9648 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u x  e.  ZZ )
179 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -u x  e.  ZZ  ->  -u x  <_  ( -u x ^ 2 ) )
180178, 179syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u x  <_  ( -u x ^
2 ) )
181173zcnd 9647 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  e.  CC )
182 sqneg 10906 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  CC  ->  ( -u x ^ 2 )  =  ( x ^
2 ) )
183181, 182syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( -u x ^ 2 )  =  ( x ^
2 ) )
184180, 183breqtrd 4119 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u x  <_  ( x ^ 2 ) )
18512adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  e.  NN0 )
18616ad5antlr 497 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
y ^ 2 )  e.  NN0 )
187185, 186nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  NN0 )
188187nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  e.  RR )
18921ad4antlr 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
z ^ 2 )  e.  NN0 )
19025ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
w ^ 2 )  e.  NN0 )
191189, 190nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) )  e.  NN0 )
192187, 191nn0addcld 9503 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  NN0 )
193192nn0red 9500 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  e.  RR )
194 nn0addge1 9490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( x ^ 2 )  e.  RR  /\  ( y ^ 2 )  e.  NN0 )  ->  ( x ^ 2 )  <_  ( (
x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) ) )
195177, 186, 194syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  <_  ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) ) )
196188, 191, 151syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
197177, 188, 193, 195, 196letrd 8345 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  <_  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
198 simplr 529 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )
199197, 198breqtrrd 4121 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  (
x ^ 2 )  <_  A )
200176, 177, 175, 184, 199letrd 8345 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u x  <_  A )
201174, 175, 200lenegcon1d 8749 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  -u A  <_  x )
202 zzlesq 11016 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ZZ  ->  x  <_  ( x ^ 2 ) )
203202adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  <_  ( x ^ 2 ) )
204174, 177, 175, 203, 199letrd 8345 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  <_  A )
205171, 172, 173, 201, 204elfzd 10296 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  /\  x  e.  ZZ )  ->  x  e.  ( -u A ... A ) )
206205ex 115 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  -> 
( x  e.  ZZ  ->  x  e.  ( -u A ... A ) ) )
207206, 10impbid1 142 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  w  e.  ZZ )  /\  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  -> 
( x  e.  ZZ  <->  x  e.  ( -u A ... A ) ) )
208207r19.29an 2676 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e. 
NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  z  e.  ZZ )  /\  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) )  -> 
( x  e.  ZZ  <->  x  e.  ( -u A ... A ) ) )
209208r19.29an 2676 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  /\  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  ->  ( x  e.  ZZ  <->  x  e.  ( -u A ... A ) ) )
210209rexlimdva2 2654 . . . . . 6  |-  ( A  e.  NN0  ->  ( E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  ->  ( x  e.  ZZ  <->  x  e.  ( -u A ... A ) ) ) )
211210pm5.32rd 451 . . . . 5  |-  ( A  e.  NN0  ->  ( ( x  e.  ZZ  /\  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )  <->  ( x  e.  ( -u A ... A )  /\  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) ) )
212211rexbidv2 2536 . . . 4  |-  ( A  e.  NN0  ->  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  <->  E. x  e.  ( -u A ... A ) E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) ) )
213212dcbid 846 . . 3  |-  ( A  e.  NN0  ->  (DECID  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) )  <-> DECID  E. x  e.  ( -u A ... A ) E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
214170, 213mpbird 167 . 2  |-  ( A  e.  NN0  -> DECID  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) )
215 eqeq1 2238 . . . . . 6  |-  ( n  =  A  ->  (
n  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  <->  A  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^ 2 ) ) ) ) )
2162152rexbidv 2558 . . . . 5  |-  ( n  =  A  ->  ( E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  n  =  ( ( ( x ^ 2 )  +  ( y ^
2 ) )  +  ( ( z ^
2 )  +  ( w ^ 2 ) ) )  <->  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
2172162rexbidv 2558 . . . 4  |-  ( n  =  A  ->  ( 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 ) ) )  <->  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
218 4sqlem11.1 . . . 4  |-  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 ) ) ) }
219217, 218elab2g 2954 . . 3  |-  ( A  e.  NN0  ->  ( A  e.  S  <->  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
220219dcbid 846 . 2  |-  ( A  e.  NN0  ->  (DECID  A  e.  S  <-> DECID  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  A  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) ) )
221214, 220mpbird 167 1  |-  ( A  e.  NN0  -> DECID  A  e.  S
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105  DECID wdc 842    = wceq 1398    e. wcel 2202   {cab 2217   E.wrex 2512   class class class wbr 4093  (class class class)co 6028   CCcc 8073   RRcr 8074    + caddc 8078    <_ cle 8257   -ucneg 8393   2c2 9236   NN0cn0 9444   ZZcz 9523   ...cfz 10288   ^cexp 10846
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 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-mulrcl 8174  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-precex 8185  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191  ax-pre-mulgt0 8192  ax-pre-mulext 8193
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395  df-reap 8797  df-ap 8804  df-div 8895  df-inn 9186  df-2 9244  df-n0 9445  df-z 9524  df-uz 9800  df-fz 10289  df-fzo 10423  df-seqfrec 10756  df-exp 10847
This theorem is referenced by:  4sqlem13m  13039  4sqlem14  13040  4sqlem17  13043  4sqlem18  13044
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