Theorem pythagtriplem2 12589

Description: Lemma for pythagtrip 12606. 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 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplll 533	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℕ)
2		simpllr 534	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℕ)
3		nnz 9391	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
4	3	adantl 277	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑘 ∈ ℤ)
5		simplrr 536	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ)
6	5	nnzd 9494	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℤ)
7		zsqcl 10755	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑚 ∈ ℤ → (𝑚↑2) ∈ ℤ)
8	6, 7	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑚↑2) ∈ ℤ)
9		simplrl 535	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℕ)
10	9	nnzd 9494	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℤ)
11		zsqcl 10755	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → (𝑛↑2) ∈ ℤ)
12	10, 11	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑛↑2) ∈ ℤ)
13	8, 12	zsubcld 9500	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)) ∈ ℤ)
14	4, 13	zmulcld 9501	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∈ ℤ)
15		2z 9400	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
16	15	a1i 9	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℤ)
17	6, 10	zmulcld 9501	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑛) ∈ ℤ)
18	16, 17	zmulcld 9501	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (2 · (𝑚 · 𝑛)) ∈ ℤ)
19	4, 18	zmulcld 9501	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∈ ℤ)
20		preq12bg 3814	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ ((𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∈ ℤ ∧ (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∈ ℤ)) → ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ↔ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)))))))
21	1, 2, 14, 19, 20	syl22anc 1251	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ↔ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)))))))
22	21	anbi1d 465	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ (((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
23		andir 821	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ (((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ((𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
24		df-3an 983	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))
25		df-3an 983	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ((𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))
26	24, 25	orbi12i 766	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ (((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ((𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
27	23, 26	bitr4i 187	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
28	22, 27	bitrdi 196	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))))
29	28	rexbidva 2503	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) → (∃𝑘 ∈ ℕ ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))))
30	29	2rexbidva 2529	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))))
31		r19.43 2664	. . . . 5 ⊢ (∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ (∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
32	31	2rexbii 2515	. . . 4 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ (∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
33		r19.43 2664	. . . . 5 ⊢ (∃𝑚 ∈ ℕ (∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ (∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
34	33	rexbii 2513	. . . 4 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ (∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ (∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
35		r19.43 2664	. . . 4 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ (∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
36	32, 34, 35	3bitri 206	. . 3 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) ↔ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))))
37	30, 36	bitrdi 196	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))))
38		pythagtriplem1 12588	. . . 4 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2))
39	38	a1i 9	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2)))
40		3ancoma 988	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ (𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))
41	40	rexbii 2513	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))
42	41	2rexbii 2515	. . . . 5 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))))
43		pythagtriplem1 12588	. . . . 5 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐵↑2) + (𝐴↑2)) = (𝐶↑2))
44	42, 43	sylbi 121	. . . 4 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐵↑2) + (𝐴↑2)) = (𝐶↑2))
45		nncn 9044	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
46	45	sqcld 10816	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
47		nncn 9044	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
48	47	sqcld 10816	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
49		addcom 8209	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (𝐵↑2) ∈ ℂ) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = ((𝐵↑2) + (𝐴↑2)))
50	46, 48, 49	syl2an 289	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = ((𝐵↑2) + (𝐴↑2)))
51	50	eqeq1d 2214	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ↔ ((𝐵↑2) + (𝐴↑2)) = (𝐶↑2)))
52	44, 51	imbitrrid 156	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2)))
53	39, 52	jaod 719	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) ∨ ∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∧ 𝐵 = (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2))))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2)))
54	37, 53	sylbid 150	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑘 ∈ ℕ ({𝐴, 𝐵} = {(𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))), (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛)))} ∧ 𝐶 = (𝑘 · ((𝑚↑2) + (𝑛↑2)))) → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 710   ∧ w3a 981   = wceq 1373   ∈ wcel 2176  ∃wrex 2485  {cpr 3634  (class class class)co 5944  ℂcc 7923   + caddc 7928   · cmul 7930   − cmin 8243  ℕcn 9036  2c2 9087  ℤcz 9372  ↑cexp 10683

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 711  ax-5 1470  ax-7 1471  ax-gen 1472  ax-ie1 1516  ax-ie2 1517  ax-8 1527  ax-10 1528  ax-11 1529  ax-i12 1530  ax-bndl 1532  ax-4 1533  ax-17 1549  ax-i9 1553  ax-ial 1557  ax-i5r 1558  ax-13 2178  ax-14 2179  ax-ext 2187  ax-coll 4159  ax-sep 4162  ax-nul 4170  ax-pow 4218  ax-pr 4253  ax-un 4480  ax-setind 4585  ax-iinf 4636  ax-cnex 8016  ax-resscn 8017  ax-1cn 8018  ax-1re 8019  ax-icn 8020  ax-addcl 8021  ax-addrcl 8022  ax-mulcl 8023  ax-mulrcl 8024  ax-addcom 8025  ax-mulcom 8026  ax-addass 8027  ax-mulass 8028  ax-distr 8029  ax-i2m1 8030  ax-0lt1 8031  ax-1rid 8032  ax-0id 8033  ax-rnegex 8034  ax-precex 8035  ax-cnre 8036  ax-pre-ltirr 8037  ax-pre-ltwlin 8038  ax-pre-lttrn 8039  ax-pre-apti 8040  ax-pre-ltadd 8041  ax-pre-mulgt0 8042  ax-pre-mulext 8043

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1484  df-sb 1786  df-eu 2057  df-mo 2058  df-clab 2192  df-cleq 2198  df-clel 2201  df-nfc 2337  df-ne 2377  df-nel 2472  df-ral 2489  df-rex 2490  df-reu 2491  df-rmo 2492  df-rab 2493  df-v 2774  df-sbc 2999  df-csb 3094  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3461  df-if 3572  df-pw 3618  df-sn 3639  df-pr 3640  df-op 3642  df-uni 3851  df-int 3886  df-iun 3929  df-br 4045  df-opab 4106  df-mpt 4107  df-tr 4143  df-id 4340  df-po 4343  df-iso 4344  df-iord 4413  df-on 4415  df-ilim 4416  df-suc 4418  df-iom 4639  df-xp 4681  df-rel 4682  df-cnv 4683  df-co 4684  df-dm 4685  df-rn 4686  df-res 4687  df-ima 4688  df-iota 5232  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-riota 5899  df-ov 5947  df-oprab 5948  df-mpo 5949  df-1st 6226  df-2nd 6227  df-recs 6391  df-frec 6477  df-pnf 8109  df-mnf 8110  df-xr 8111  df-ltxr 8112  df-le 8113  df-sub 8245  df-neg 8246  df-reap 8648  df-ap 8655  df-div 8746  df-inn 9037  df-2 9095  df-3 9096  df-4 9097  df-n0 9296  df-z 9373  df-uz 9649  df-seqfrec 10593  df-exp 10684

This theorem is referenced by:  pythagtrip  12606