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Theorem 2sqreulem1 27334
Description: Lemma 1 for 2sqreu 27344. (Contributed by AV, 4-Jun-2023.)
Assertion
Ref Expression
2sqreulem1 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃!𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
Distinct variable group:   𝑃,𝑎,𝑏

Proof of Theorem 2sqreulem1
Dummy variables 𝑐 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2sqnn0 27326 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
2 simpll 764 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 ∈ ℕ0)
32adantl 481 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → 𝑥 ∈ ℕ0)
4 breq1 5144 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑥 → (𝑎𝑏𝑥𝑏))
5 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑥 → (𝑎↑2) = (𝑥↑2))
65oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑥 → ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)))
76eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑥 → (((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃 ↔ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
84, 7anbi12d 630 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑥 → ((𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
98reubidv 3388 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑥 → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
109adantl 481 . . . . . . . 8 (((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) ∧ 𝑎 = 𝑥) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
11 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℕ0)
1211adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑦 ∈ ℕ0)
13 breq2 5145 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑦 → (𝑥𝑏𝑥𝑦))
14 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑏 = 𝑦 → (𝑏↑2) = (𝑦↑2))
1514oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑦 → ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
1615eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑦 → (((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
1713, 16anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑦 → ((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ (𝑥𝑦 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
18 equequ1 2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑦 → (𝑏 = 𝑐𝑦 = 𝑐))
1918imbi2d 340 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑦 → (((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐) ↔ ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐)))
2019ralbidv 3171 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑦 → (∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐) ↔ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐)))
2117, 20anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑦 → (((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)) ↔ ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))))
2221adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑏 = 𝑦) → (((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)) ↔ ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))))
23 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥𝑦)
24 eqidd 2727 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
25 nn0re 12485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑐 ∈ ℕ0𝑐 ∈ ℝ)
2625resqcld 14095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 ∈ ℕ0 → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
2726adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
28 nn0re 12485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℝ)
2928resqcld 14095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
3029adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
3130ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
32 nn0re 12485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑥 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℝ)
3332resqcld 14095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ℕ0 → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
3433adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
3534ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
36 readdcan 11392 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑐↑2) ∈ ℝ ∧ (𝑦↑2) ∈ ℝ ∧ (𝑥↑2) ∈ ℝ) → (((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)))
3727, 31, 35, 36syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)))
3828ad4antlr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑦 ∈ ℝ)
3925ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑐 ∈ ℝ)
40 nn0ge0 12501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑦)
4140ad4antlr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 0 ≤ 𝑦)
42 nn0ge0 12501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑐 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑐)
4342ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 0 ≤ 𝑐)
44 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → (𝑐↑2) = (𝑦↑2))
4544eqcomd 2732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → (𝑦↑2) = (𝑐↑2))
4638, 39, 41, 43, 45sq11d 14226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑦 = 𝑐)
4746ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑐↑2) = (𝑦↑2) → 𝑦 = 𝑐))
4837, 47sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → 𝑦 = 𝑐))
4948adantld 490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))
5049ralrimiva 3140 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))
5123, 24, 50jca31 514 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐)))
5212, 22, 51rspcedvd 3608 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)))
53 breq2 5145 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (𝑥𝑏𝑥𝑐))
54 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑐 → (𝑏↑2) = (𝑐↑2))
5554oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)))
5655eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
5753, 56anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ (𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
5857reu8 3724 . . . . . . . . . . . . 13 (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ ∃𝑏 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)))
5952, 58sylibr 233 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
6059ex 412 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6160adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6261impcom 407 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
63 eqeq2 2738 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → (((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃 ↔ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
6463anbi2d 628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ((𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6564reubidv 3388 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6665adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6766adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6862, 67mpbird 257 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
693, 10, 68rspcedvd 3608 . . . . . . 7 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
7011adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 ∈ ℕ0)
7170adantl 481 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → 𝑦 ∈ ℕ0)
72 breq1 5144 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑦 → (𝑎𝑏𝑦𝑏))
73 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑦 → (𝑎↑2) = (𝑦↑2))
7473oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑦 → ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)))
7574eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑦 → (((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃 ↔ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
7672, 75anbi12d 630 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑦 → ((𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
7776reubidv 3388 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑦 → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
7877adantl 481 . . . . . . . 8 (((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) ∧ 𝑎 = 𝑦) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
79 simpll 764 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ ℕ0)
80 breq2 5145 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑥 → (𝑦𝑏𝑦𝑥))
81 oveq1 7412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑏 = 𝑥 → (𝑏↑2) = (𝑥↑2))
8281oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑥 → ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)))
8382eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑥 → (((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
8480, 83anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑥 → ((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ (𝑦𝑥 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
85 equequ1 2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑥 → (𝑏 = 𝑐𝑥 = 𝑐))
8685imbi2d 340 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑥 → (((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐) ↔ ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐)))
8786ralbidv 3171 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑥 → (∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐) ↔ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐)))
8884, 87anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑥 → (((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)) ↔ ((𝑦𝑥 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))))
8988adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) ∧ 𝑏 = 𝑥) → (((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)) ↔ ((𝑦𝑥 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))))
90 ltnle 11297 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑦 < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥𝑦))
9128, 32, 90syl2anr 596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥𝑦))
9228ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦 ∈ ℝ)
9332ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
94 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦 < 𝑥)
9592, 93, 94ltled 11366 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦𝑥)
9695ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 < 𝑥𝑦𝑥))
9791, 96sylbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑥𝑦𝑦𝑥))
9897imp 406 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → 𝑦𝑥)
9929recnd 11246 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
10099adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
10133recnd 11246 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ ℕ0 → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
102101adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
103100, 102addcomd 11420 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
104103adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
10534recnd 11246 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
106105adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
10730recnd 11246 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
108107adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
109106, 108addcomd 11420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)))
110109eqeq2d 2737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2))))
11126adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
11233ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
11329ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
114 readdcan 11392 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑐↑2) ∈ ℝ ∧ (𝑥↑2) ∈ ℝ ∧ (𝑦↑2) ∈ ℝ) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)))
115111, 112, 113, 114syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)))
116110, 115bitrd 279 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)))
11725ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑐 ∈ ℝ)
11832adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℝ)
119118ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑥 ∈ ℝ)
12042ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 0 ≤ 𝑐)
121 nn0ge0 12501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑥 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑥)
122121adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝑥)
123122ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 0 ≤ 𝑥)
124 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → (𝑐↑2) = (𝑥↑2))
125117, 119, 120, 123, 124sq11d 14226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑐 = 𝑥)
126125eqcomd 2732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑥 = 𝑐)
127126ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑐↑2) = (𝑥↑2) → 𝑥 = 𝑐))
128116, 127sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → 𝑥 = 𝑐))
129128adantld 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
130129ralrimiva 3140 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
131130adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
13298, 104, 131jca31 514 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ((𝑦𝑥 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐)))
13379, 89, 132rspcedvd 3608 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)))
134 breq2 5145 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (𝑦𝑏𝑦𝑐))
13554oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)))
136135eqeq1d 2728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
137134, 136anbi12d 630 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ (𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
138137reu8 3724 . . . . . . . . . . . . 13 (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ↔ ∃𝑏 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) ∧ ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑏 = 𝑐)))
139133, 138sylibr 233 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
140139ex 412 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
141140adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (¬ 𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
142141impcom 407 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
143 eqeq2 2738 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → (((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃 ↔ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
144143anbi2d 628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ((𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
145144reubidv 3388 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
146145adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
147146adantl 481 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
148142, 147mpbird 257 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
14971, 78, 148rspcedvd 3608 . . . . . . 7 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
15069, 149pm2.61ian 809 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
151150ex 412 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
152151adantl 481 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) ∧ (𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0)) → (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
153152rexlimdvva 3205 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → (∃𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
1541, 153mpd 15 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
155 reurex 3374 . . . . 5 (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
156155a1i 11 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) ∧ 𝑎 ∈ ℕ0) → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
157156ralrimiva 3140 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∀𝑎 ∈ ℕ0 (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
158 2sqmo 27325 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → ∃*𝑎 ∈ ℕ0𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
159158adantr 480 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃*𝑎 ∈ ℕ0𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
160 rmoim 3731 . . 3 (∀𝑎 ∈ ℕ0 (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) → ∃𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)) → (∃*𝑎 ∈ ℕ0𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) → ∃*𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
161157, 159, 160sylc 65 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃*𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
162 reu5 3372 . 2 (∃!𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ (∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ∧ ∃*𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
163154, 161, 162sylanbrc 582 1 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃!𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1533  wcel 2098  wral 3055  wrex 3064  ∃!wreu 3368  ∃*wrmo 3369   class class class wbr 5141  (class class class)co 7405  cc 11110  cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   < clt 11252  cle 11253  2c2 12271  4c4 12273  0cn0 12476   mod cmo 13840  cexp 14032  cprime 16615
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7722  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191  ax-mulf 11192
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7667  df-ofr 7668  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8147  df-tpos 8212  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8467  df-2o 8468  df-oadd 8471  df-er 8705  df-ec 8707  df-qs 8711  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-dju 9898  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-xnn0 12549  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-q 12937  df-rp 12981  df-fz 13491  df-fzo 13634  df-fl 13763  df-mod 13841  df-seq 13973  df-exp 14033  df-hash 14296  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-dvds 16205  df-gcd 16443  df-prm 16616  df-phi 16708  df-pc 16779  df-gz 16872  df-struct 17089  df-sets 17106  df-slot 17124  df-ndx 17136  df-base 17154  df-ress 17183  df-plusg 17219  df-mulr 17220  df-starv 17221  df-sca 17222  df-vsca 17223  df-ip 17224  df-tset 17225  df-ple 17226  df-ds 17228  df-unif 17229  df-hom 17230  df-cco 17231  df-0g 17396  df-gsum 17397  df-prds 17402  df-pws 17404  df-imas 17463  df-qus 17464  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-mhm 18713  df-submnd 18714  df-grp 18866  df-minusg 18867  df-sbg 18868  df-mulg 18996  df-subg 19050  df-nsg 19051  df-eqg 19052  df-ghm 19139  df-cntz 19233  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20040  df-rng 20058  df-ur 20087  df-srg 20092  df-ring 20140  df-cring 20141  df-oppr 20236  df-dvdsr 20259  df-unit 20260  df-invr 20290  df-dvr 20303  df-rhm 20374  df-nzr 20415  df-subrng 20446  df-subrg 20471  df-drng 20589  df-field 20590  df-lmod 20708  df-lss 20779  df-lsp 20819  df-sra 21021  df-rgmod 21022  df-lidl 21067  df-rsp 21068  df-2idl 21107  df-rlreg 21193  df-domn 21194  df-idom 21195  df-cnfld 21241  df-zring 21334  df-zrh 21390  df-zn 21393  df-assa 21748  df-asp 21749  df-ascl 21750  df-psr 21803  df-mvr 21804  df-mpl 21805  df-opsr 21807  df-evls 21977  df-evl 21978  df-psr1 22054  df-vr1 22055  df-ply1 22056  df-coe1 22057  df-evl1 22190  df-mdeg 25943  df-deg1 25944  df-mon1 26021  df-uc1p 26022  df-q1p 26023  df-r1p 26024  df-lgs 27183
This theorem is referenced by:  2sqreultlem  27335  2sqreu  27344
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