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Theorem pythagtriplem2 12301
Description: Lemma for pythagtrip 12318. Prove the full version of one direction of the theorem. (Contributed by Scott Fenton, 28-Mar-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
pythagtriplem2  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  ->  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 ) ) )
Distinct variable groups:    A, n, m, k    B, n, m, k    C, n, m, k

Proof of Theorem pythagtriplem2
StepHypRef Expression
1 simplll 533 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  A  e.  NN )
2 simpllr 534 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  B  e.  NN )
3 nnz 9303 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  NN  ->  k  e.  ZZ )
43adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  k  e.  ZZ )
5 simplrr 536 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  NN )
65nnzd 9405 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  ZZ )
7 zsqcl 10625 . . . . . . . . . . 11  |-  ( m  e.  ZZ  ->  (
m ^ 2 )  e.  ZZ )
86, 7syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( m ^ 2 )  e.  ZZ )
9 simplrl 535 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  n  e.  NN )
109nnzd 9405 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  n  e.  ZZ )
11 zsqcl 10625 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  ZZ  ->  (
n ^ 2 )  e.  ZZ )
1210, 11syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( n ^ 2 )  e.  ZZ )
138, 12zsubcld 9411 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) )  e.  ZZ )
144, 13zmulcld 9412 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )
15 2z 9312 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  ZZ
1615a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  2  e.  ZZ )
176, 10zmulcld 9412 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  x.  n )  e.  ZZ )
1816, 17zmulcld 9412 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( 2  x.  ( m  x.  n ) )  e.  ZZ )
194, 18zmulcld 9412 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) )  e.  ZZ )
20 preq12bg 3788 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  ( ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  e.  ZZ  /\  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) )  e.  ZZ ) )  -> 
( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  <-> 
( ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
211, 2, 14, 19, 20syl22anc 1250 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( { A ,  B }  =  { ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) ) }  <->  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) ) ) ) ) )
2221anbi1d 465 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( { A ,  B }  =  { (
k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  ( (
( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) ) ) )
23 andir 820 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  <->  ( ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
24 df-3an 982 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )
25 df-3an 982 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  ( ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )
2624, 25orbi12i 765 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  <-> 
( ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
2723, 26bitr4i 187 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  <->  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) ) ) )
2822, 27bitrdi 196 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( { A ,  B }  =  { (
k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) ) ) ) )
2928rexbidva 2487 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  ( n  e.  NN  /\  m  e.  NN ) )  -> 
( E. k  e.  NN  ( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  <->  E. k  e.  NN  ( ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
30292rexbidva 2513 . . 3  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  <->  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  (
( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
31 r19.43 2648 . . . . 5  |-  ( E. k  e.  NN  (
( A  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  <-> 
( E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
32312rexbii 2499 . . . 4  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) ) )  <->  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  ( E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
33 r19.43 2648 . . . . 5  |-  ( E. m  e.  NN  ( E. k  e.  NN  ( A  =  (
k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  \/  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  <->  ( E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
3433rexbii 2497 . . . 4  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  ( E. k  e.  NN  ( A  =  (
k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  \/  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  <->  E. n  e.  NN  ( E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
35 r19.43 2648 . . . 4  |-  ( E. n  e.  NN  ( E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/ 
E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  <-> 
( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
3632, 34, 353bitri 206 . . 3  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( ( A  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) ) )  <->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) )
3730, 36bitrdi 196 . 2  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  <->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
38 pythagtriplem1 12300 . . . 4  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 ) )
3938a1i 9 . . 3  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 ) ) )
40 3ancoma 987 . . . . . . 7  |-  ( ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  ( B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )
4140rexbii 2497 . . . . . 6  |-  ( E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  ( 2  x.  (
m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  -  (
n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^
2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  E. k  e.  NN  ( B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )
42412rexbii 2499 . . . . 5  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  <->  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )
43 pythagtriplem1 12300 . . . . 5  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( B ^ 2 )  +  ( A ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 ) )
4442, 43sylbi 121 . . . 4  |-  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( B ^ 2 )  +  ( A ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 ) )
45 nncn 8958 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  CC )
4645sqcld 10686 . . . . . 6  |-  ( A  e.  NN  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
47 nncn 8958 . . . . . . 7  |-  ( B  e.  NN  ->  B  e.  CC )
4847sqcld 10686 . . . . . 6  |-  ( B  e.  NN  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
49 addcom 8125 . . . . . 6  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  ( B ^ 2 )  e.  CC )  -> 
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( B ^ 2 )  +  ( A ^
2 ) ) )
5046, 48, 49syl2an 289 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( B ^ 2 )  +  ( A ^
2 ) ) )
5150eqeq1d 2198 . . . 4  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  <-> 
( ( B ^
2 )  +  ( A ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 ) ) )
5244, 51imbitrrid 156 . . 3  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 ) ) )
5339, 52jaod 718 . 2  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) )  \/  E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( A  =  ( k  x.  (
2  x.  ( m  x.  n ) ) )  /\  B  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) )  /\  C  =  ( k  x.  (
( m ^ 2 )  +  ( n ^ 2 ) ) ) ) )  -> 
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 ) ) )
5437, 53sylbid 150 1  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  ->  ( E. n  e.  NN  E. m  e.  NN  E. k  e.  NN  ( { A ,  B }  =  {
( k  x.  (
( m ^ 2 )  -  ( n ^ 2 ) ) ) ,  ( k  x.  ( 2  x.  ( m  x.  n
) ) ) }  /\  C  =  ( k  x.  ( ( m ^ 2 )  +  ( n ^
2 ) ) ) )  ->  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 709    /\ w3a 980    = wceq 1364    e. wcel 2160   E.wrex 2469   {cpr 3608  (class class class)co 5897   CCcc 7840    + caddc 7845    x. cmul 7847    - cmin 8159   NNcn 8950   2c2 9001   ZZcz 9284   ^cexp 10553
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-iinf 4605  ax-cnex 7933  ax-resscn 7934  ax-1cn 7935  ax-1re 7936  ax-icn 7937  ax-addcl 7938  ax-addrcl 7939  ax-mulcl 7940  ax-mulrcl 7941  ax-addcom 7942  ax-mulcom 7943  ax-addass 7944  ax-mulass 7945  ax-distr 7946  ax-i2m1 7947  ax-0lt1 7948  ax-1rid 7949  ax-0id 7950  ax-rnegex 7951  ax-precex 7952  ax-cnre 7953  ax-pre-ltirr 7954  ax-pre-ltwlin 7955  ax-pre-lttrn 7956  ax-pre-apti 7957  ax-pre-ltadd 7958  ax-pre-mulgt0 7959  ax-pre-mulext 7960
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4311  df-po 4314  df-iso 4315  df-iord 4384  df-on 4386  df-ilim 4387  df-suc 4389  df-iom 4608  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-rn 4655  df-res 4656  df-ima 4657  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fn 5238  df-f 5239  df-f1 5240  df-fo 5241  df-f1o 5242  df-fv 5243  df-riota 5852  df-ov 5900  df-oprab 5901  df-mpo 5902  df-1st 6166  df-2nd 6167  df-recs 6331  df-frec 6417  df-pnf 8025  df-mnf 8026  df-xr 8027  df-ltxr 8028  df-le 8029  df-sub 8161  df-neg 8162  df-reap 8563  df-ap 8570  df-div 8661  df-inn 8951  df-2 9009  df-3 9010  df-4 9011  df-n0 9208  df-z 9285  df-uz 9560  df-seqfrec 10479  df-exp 10554
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