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Theorem 4sqlemsdc 12991
Description: Lemma for 4sq 13001. 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 12989 and 4sqexercise2 12990 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 9513 . . . 4  |-  ( A  e.  NN0  ->  -u A  e.  ZZ )
2 nn0z 9499 . . . 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 10260 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10880 . . . . . . . . . . . . . . 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 10260 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10880 . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . 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 10260 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10880 . . . . . . . . . . . . . . 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 10260 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10880 . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . 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 9600 . . . . . . . . . . 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 9555 . . . . . . . . . . 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 10487 . . . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8559 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10962 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9604 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9603 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10861 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4114 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4116 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8707 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10251 . . . . . . . . . . . . . . 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 2535 . . . . . . . . . 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 845 . . . . . . . . 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 10487 . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . . 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 8559 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10962 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9604 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9603 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10861 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4114 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4116 . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . 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 8707 . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . 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 10251 . . . . . . . . . . . . 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 2653 . . . . . . . . . 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 2535 . . . . . . . 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 845 . . . . . . 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 10487 . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . . 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 8559 . . . . . . . . . . . . . . 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 10962 . . . . . . . . . . . . . . 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 9604 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9603 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10861 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4114 . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9449 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9448 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4116 . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . 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 8707 . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . 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 10251 . . . . . . . . . . . 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 2675 . . . . . . . . 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 2653 . . . . . . . 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 2535 . . . . . 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 845 . . . . 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 10487 . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . 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 9602 . . . . . . . . . . . . 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 8559 . . . . . . . . . . . . . 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 10962 . . . . . . . . . . . . . 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 9604 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9603 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10861 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4114 . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9459 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9456 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9448 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . . . 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 4116 . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . . 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 8707 . . . . . . . . . . . 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 10971 . . . . . . . . . . . . . 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 8303 . . . . . . . . . . . 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 10251 . . . . . . . . . . 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 2675 . . . . . . . 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 2675 . . . . . . 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 2653 . . . . . 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 2535 . . . 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 845 . . 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 2557 . . . . 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 2557 . . . 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 2953 . . 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 845 . 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 841    = wceq 1397    e. wcel 2202   {cab 2217   E.wrex 2511   class class class wbr 4088  (class class class)co 6018   CCcc 8030   RRcr 8031    + caddc 8035    <_ cle 8215   -ucneg 8351   2c2 9194   NN0cn0 9402   ZZcz 9479   ...cfz 10243   ^cexp 10801
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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-mulrcl 8131  ax-addcom 8132  ax-mulcom 8133  ax-addass 8134  ax-mulass 8135  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-1rid 8139  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-precex 8142  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-apti 8147  ax-pre-ltadd 8148  ax-pre-mulgt0 8149  ax-pre-mulext 8150
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-frec 6557  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-reap 8755  df-ap 8762  df-div 8853  df-inn 9144  df-2 9202  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-fz 10244  df-fzo 10378  df-seqfrec 10711  df-exp 10802
This theorem is referenced by:  4sqlem13m  12994  4sqlem14  12995  4sqlem17  12998  4sqlem18  12999
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