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Theorem 2sqreulem1 27397
Description: Lemma 1 for 2sqreu 27407. (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 27389 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
2 simpll 765 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 ∈ ℕ0)
32adantl 480 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → 𝑥 ∈ ℕ0)
4 breq1 5146 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑥 → (𝑎𝑏𝑥𝑏))
5 oveq1 7423 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑥 → (𝑎↑2) = (𝑥↑2))
65oveq1d 7431 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑥 → ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)))
76eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . 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 3382 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑥 → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
109adantl 480 . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℕ0)
1211adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑦 ∈ ℕ0)
13 breq2 5147 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑦 → (𝑥𝑏𝑥𝑦))
14 oveq1 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑏 = 𝑦 → (𝑏↑2) = (𝑦↑2))
1514oveq2d 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑦 → ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
1615eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 339 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3168 . . . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → 𝑥𝑦)
24 eqidd 2726 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
25 nn0re 12511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑐 ∈ ℕ0𝑐 ∈ ℝ)
2625resqcld 14121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 ∈ ℕ0 → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
2726adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
28 nn0re 12511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℝ)
2928resqcld 14121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
3029adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
3130ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
32 nn0re 12511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑥 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℝ)
3332resqcld 14121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ℕ0 → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
3433adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
3534ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
36 readdcan 11418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑦 ∈ ℝ)
3925ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑐 ∈ ℝ)
40 nn0ge0 12527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑦)
4140ad4antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 0 ≤ 𝑦)
42 nn0ge0 12527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑐 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑐)
4342ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 0 ≤ 𝑐)
44 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → (𝑐↑2) = (𝑦↑2))
4544eqcomd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → (𝑦↑2) = (𝑐↑2))
4638, 39, 41, 43, 45sq11d 14252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑦↑2)) → 𝑦 = 𝑐)
4746ex 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 489 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))
5049ralrimiva 3136 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥𝑦) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑥𝑐 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 = 𝑐))
5123, 24, 50jca31 513 . . . . . . . . . . . . . 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 3603 . . . . . . . . . . . . 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 5147 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (𝑥𝑏𝑥𝑐))
54 oveq1 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑐 → (𝑏↑2) = (𝑐↑2))
5554oveq2d 7432 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑐↑2)))
5655eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . . . . . 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 3720 . . . . . . . . . . . . 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 411 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6160adantr 479 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
6261impcom 406 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
63 eqeq2 2737 . . . . . . . . . . . . 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 3382 . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . 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 256 . . . . . . . 8 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑥𝑏 ∧ ((𝑥↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
693, 10, 68rspcedvd 3603 . . . . . . 7 ((𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
7011adantr 479 . . . . . . . . 9 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑦 ∈ ℕ0)
7170adantl 480 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → 𝑦 ∈ ℕ0)
72 breq1 5146 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑦 → (𝑎𝑏𝑦𝑏))
73 oveq1 7423 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑦 → (𝑎↑2) = (𝑦↑2))
7473oveq1d 7431 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑦 → ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)))
7574eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . 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 3382 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑦 → (∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃) ↔ ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
7877adantl 480 . . . . . . . 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 765 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → 𝑥 ∈ ℕ0)
80 breq2 5147 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = 𝑥 → (𝑦𝑏𝑦𝑥))
81 oveq1 7423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑏 = 𝑥 → (𝑏↑2) = (𝑥↑2))
8281oveq2d 7432 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = 𝑥 → ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)))
8382eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 339 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3168 . . . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . 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 11323 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝑦 < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥𝑦))
9128, 32, 90syl2anr 595 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 < 𝑥 ↔ ¬ 𝑥𝑦))
9228ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦 ∈ ℝ)
9332ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑥 ∈ ℝ)
94 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦 < 𝑥)
9592, 93, 94ltled 11392 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑦 < 𝑥) → 𝑦𝑥)
9695ex 411 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 < 𝑥𝑦𝑥))
9791, 96sylbird 259 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑥𝑦𝑦𝑥))
9897imp 405 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → 𝑦𝑥)
9929recnd 11272 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
10099adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
10133recnd 11272 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ ℕ0 → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
102101adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
103100, 102addcomd 11446 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
104103adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))
10534recnd 11272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
106105adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℂ)
10730recnd 11272 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
108107adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℂ)
109106, 108addcomd 11446 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2)))
110109eqeq2d 2736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑥↑2))))
11126adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑐↑2) ∈ ℝ)
11233ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑥↑2) ∈ ℝ)
11329ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (𝑦↑2) ∈ ℝ)
114 readdcan 11418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → (((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) ↔ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)))
11725ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑐 ∈ ℝ)
11832adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℝ)
119118ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑥 ∈ ℝ)
12042ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 0 ≤ 𝑐)
121 nn0ge0 12527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑥 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑥)
122121adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝑥)
123122ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 0 ≤ 𝑥)
124 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → (𝑐↑2) = (𝑥↑2))
125117, 119, 120, 123, 124sq11d 14252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑐 = 𝑥)
126125eqcomd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) ∧ (𝑐↑2) = (𝑥↑2)) → 𝑥 = 𝑐)
127126ex 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 489 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑐 ∈ ℕ0) → ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
130129ralrimiva 3136 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
131130adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥𝑦) → ∀𝑐 ∈ ℕ0 ((𝑦𝑐 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → 𝑥 = 𝑐))
13298, 104, 131jca31 513 . . . . . . . . . . . . . 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 3603 . . . . . . . . . . . . 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 5147 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = 𝑐 → (𝑦𝑏𝑦𝑐))
13554oveq2d 7432 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑦↑2) + (𝑐↑2)))
136135eqeq1d 2727 . . . . . . . . . . . . . . 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 3720 . . . . . . . . . . . . 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 411 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
141140adantr 479 . . . . . . . . . 10 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → (¬ 𝑥𝑦 → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))))
142141impcom 406 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))))
143 eqeq2 2737 . . . . . . . . . . . . 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 3382 . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . 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 256 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑦𝑏 ∧ ((𝑦↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
14971, 78, 148rspcedvd 3603 . . . . . . 7 ((¬ 𝑥𝑦 ∧ ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
15069, 149pm2.61ian 810 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) ∧ 𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2))) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
151150ex 411 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑃 = ((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) → ∃𝑎 ∈ ℕ0 ∃!𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃)))
152151adantl 480 . . . 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 3202 . . 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 3368 . . . . 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 3136 . . 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 27388 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → ∃*𝑎 ∈ ℕ0𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
159158adantr 479 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 mod 4) = 1) → ∃*𝑎 ∈ ℕ0𝑏 ∈ ℕ0 (𝑎𝑏 ∧ ((𝑎↑2) + (𝑏↑2)) = 𝑃))
160 rmoim 3727 . . 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 3366 . 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 581 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 394   = wceq 1533  wcel 2098  wral 3051  wrex 3060  ∃!wreu 3362  ∃*wrmo 3363   class class class wbr 5143  (class class class)co 7416  cc 11136  cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   + caddc 11141   < clt 11278  cle 11279  2c2 12297  4c4 12299  0cn0 12502   mod cmo 13866  cexp 14058  cprime 16641
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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217  ax-mulf 11218
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  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 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7682  df-ofr 7683  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-supp 8164  df-tpos 8230  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-oadd 8489  df-er 8723  df-ec 8725  df-qs 8729  df-map 8845  df-pm 8846  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-sup 9465  df-inf 9466  df-oi 9533  df-dju 9924  df-card 9962  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-xnn0 12575  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-fl 13789  df-mod 13867  df-seq 13999  df-exp 14059  df-hash 14322  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-dvds 16231  df-gcd 16469  df-prm 16642  df-phi 16734  df-pc 16805  df-gz 16898  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-prds 17428  df-pws 17430  df-imas 17489  df-qus 17490  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18739  df-submnd 18740  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-mulg 19028  df-subg 19082  df-nsg 19083  df-eqg 19084  df-ghm 19172  df-cntz 19272  df-cmn 19741  df-abl 19742  df-mgp 20079  df-rng 20097  df-ur 20126  df-srg 20131  df-ring 20179  df-cring 20180  df-oppr 20277  df-dvdsr 20300  df-unit 20301  df-invr 20331  df-dvr 20344  df-rhm 20415  df-nzr 20456  df-subrng 20487  df-subrg 20512  df-drng 20630  df-field 20631  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-lsp 20860  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-lidl 21108  df-rsp 21109  df-2idl 21148  df-rlreg 21234  df-domn 21235  df-idom 21236  df-cnfld 21284  df-zring 21377  df-zrh 21433  df-zn 21436  df-assa 21791  df-asp 21792  df-ascl 21793  df-psr 21846  df-mvr 21847  df-mpl 21848  df-opsr 21850  df-evls 22025  df-evl 22026  df-psr1 22107  df-vr1 22108  df-ply1 22109  df-coe1 22110  df-evl1 22244  df-mdeg 26006  df-deg1 26007  df-mon1 26084  df-uc1p 26085  df-q1p 26086  df-r1p 26087  df-lgs 27246
This theorem is referenced by:  2sqreultlem  27398  2sqreu  27407
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