Theorem pythagtriplem2 12404

Description: Lemma for pythagtrip 12421. 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 9336	. . . . . . . . . 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 9438	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℤ)
7		zsqcl 10681	. . . . . . . . . . 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 9438	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 𝑛 ∈ ℤ)
11		zsqcl 10681	. . . . . . . . . . 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 9444	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑚↑2) − (𝑛↑2)) ∈ ℤ)
14	4, 13	zmulcld 9445	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 · ((𝑚↑2) − (𝑛↑2))) ∈ ℤ)
15		2z 9345	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
16	15	a1i 9	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → 2 ∈ ℤ)
17	6, 10	zmulcld 9445	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑛) ∈ ℤ)
18	16, 17	zmulcld 9445	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (2 · (𝑚 · 𝑛)) ∈ ℤ)
19	4, 18	zmulcld 9445	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑚 ∈ ℕ)) ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑘 · (2 · (𝑚 · 𝑛))) ∈ ℤ)
20		preq12bg 3799	. . . . . . . 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 1250	. . . . . . 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 820	. . . . . . 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 982	. . . . . . . 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 982	. . . . . . . 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 765	. . . . . . 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 2491	. . . 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 2517	. . 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 2652	. . . . 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 2503	. . . 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 2652	. . . . 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 2501	. . . 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 2652	. . . 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 12403	. . . 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 987	. . . . . . 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 2501	. . . . . 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 2503	. . . . 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 12403	. . . . 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 8990	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
46	45	sqcld 10742	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
47		nncn 8990	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
48	47	sqcld 10742	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
49		addcom 8156	. . . . . 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 2202	. . . 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 718	. 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 709   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2164  ∃wrex 2473  {cpr 3619  (class class class)co 5918  ℂcc 7870   + caddc 7875   · cmul 7877   − cmin 8190  ℕcn 8982  2c2 9033  ℤcz 9317  ↑cexp 10609

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 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-mulrcl 7971  ax-addcom 7972  ax-mulcom 7973  ax-addass 7974  ax-mulass 7975  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-1rid 7979  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-precex 7982  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-apti 7987  ax-pre-ltadd 7988  ax-pre-mulgt0 7989  ax-pre-mulext 7990

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 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-reap 8594  df-ap 8601  df-div 8692  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-4 9043  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-seqfrec 10519  df-exp 10610

This theorem is referenced by:  pythagtrip  12421