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Theorem pythagtriplem2 12460
Description: Lemma for pythagtrip 12477. 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 9362 . . . . . . . . . 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 9464 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  ZZ )
7 zsqcl 10719 . . . . . . . . . . 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 9464 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  n  e.  ZZ )
11 zsqcl 10719 . . . . . . . . . . 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 9470 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) )  e.  ZZ )
144, 13zmulcld 9471 . . . . . . . 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 9371 . . . . . . . . . . 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 9471 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  x.  n )  e.  ZZ )
1816, 17zmulcld 9471 . . . . . . . . 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 9471 . . . . . . . 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 3804 . . . . . . . 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 2494 . . . 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 2520 . . 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 2655 . . . . 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 2506 . . . 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 2655 . . . . 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 2504 . . . 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 2655 . . . 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 12459 . . . 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 2504 . . . . . 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 2506 . . . . 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 12459 . . . . 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 9015 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  CC )
4645sqcld 10780 . . . . . 6  |-  ( A  e.  NN  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
47 nncn 9015 . . . . . . 7  |-  ( B  e.  NN  ->  B  e.  CC )
4847sqcld 10780 . . . . . 6  |-  ( B  e.  NN  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
49 addcom 8180 . . . . . 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 2205 . . . 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 2167   E.wrex 2476   {cpr 3624  (class class class)co 5925   CCcc 7894    + caddc 7899    x. cmul 7901    - cmin 8214   NNcn 9007   2c2 9058   ZZcz 9343   ^cexp 10647
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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-mulrcl 7995  ax-addcom 7996  ax-mulcom 7997  ax-addass 7998  ax-mulass 7999  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-1rid 8003  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-precex 8006  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012  ax-pre-mulgt0 8013  ax-pre-mulext 8014
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 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-reap 8619  df-ap 8626  df-div 8717  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-seqfrec 10557  df-exp 10648
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