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Theorem pythagtriplem2 12266
Description: Lemma for pythagtrip 12283. 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 9272 . . . . . . . . . 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 9374 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  m  e.  ZZ )
7 zsqcl 10591 . . . . . . . . . . 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 9374 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  n  e.  ZZ )
11 zsqcl 10591 . . . . . . . . . . 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 9380 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( m ^ 2 )  -  ( n ^
2 ) )  e.  ZZ )
144, 13zmulcld 9381 . . . . . . . 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 9281 . . . . . . . . . . 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 9381 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN )  /\  (
n  e.  NN  /\  m  e.  NN )
)  /\  k  e.  NN )  ->  ( m  x.  n )  e.  ZZ )
1816, 17zmulcld 9381 . . . . . . . . 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 9381 . . . . . . . 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 3774 . . . . . . . 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 1239 . . . . . . 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 819 . . . . . . 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 980 . . . . . . . 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 980 . . . . . . . 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 764 . . . . . . 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 2474 . . . 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 2500 . . 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 2635 . . . . 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 2486 . . . 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 2635 . . . . 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 2484 . . . 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 2635 . . . 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 12265 . . . 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 985 . . . . . . 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 2484 . . . . . 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 2486 . . . . 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 12265 . . . . 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 8927 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  CC )
4645sqcld 10652 . . . . . 6  |-  ( A  e.  NN  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
47 nncn 8927 . . . . . . 7  |-  ( B  e.  NN  ->  B  e.  CC )
4847sqcld 10652 . . . . . 6  |-  ( B  e.  NN  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
49 addcom 8094 . . . . . 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 2186 . . . 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 717 . 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 708    /\ w3a 978    = wceq 1353    e. wcel 2148   E.wrex 2456   {cpr 3594  (class class class)co 5875   CCcc 7809    + caddc 7814    x. cmul 7816    - cmin 8128   NNcn 8919   2c2 8970   ZZcz 9253   ^cexp 10519
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-2 8978  df-3 8979  df-4 8980  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-seqfrec 10446  df-exp 10520
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