4sqlem14 - Metamath Proof Explorer

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Theorem 4sqlem14 17162

Description: Lemma for 4sq 17168. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jul-2014.) (Revised by AV, 14-Sep-2020.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
4sq.1	⊢ 𝑆 = {𝑛 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℤ 𝑛 = (((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) + ((𝑧↑2) + (𝑤↑2)))}
4sq.2	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
4sq.3	⊢ (𝜑 → 𝑃 = ((2 · 𝑁) + 1))
4sq.4	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
4sq.5	⊢ (𝜑 → (0...(2 · 𝑁)) ⊆ 𝑆)
4sq.6	⊢ 𝑇 = {𝑖 ∈ ℕ ∣ (𝑖 · 𝑃) ∈ 𝑆}
4sq.7	⊢ 𝑀 = inf(𝑇, ℝ, < )
4sq.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ_≥‘2))
4sq.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)
4sq.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℤ)
4sq.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
4sq.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℤ)
4sq.e	⊢ 𝐸 = (((𝐴 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
4sq.f	⊢ 𝐹 = (((𝐵 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
4sq.g	⊢ 𝐺 = (((𝐶 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
4sq.h	⊢ 𝐻 = (((𝐷 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
4sq.r	⊢ 𝑅 = ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀)
4sq.p	⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) = (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))))

**Assertion**
Ref	Expression
4sqlem14	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ₀)

Distinct variable groups: 𝑤,𝑛,𝑥,𝑦,𝑧 𝐵,𝑛 𝑛,𝐸 𝑛,𝐺 𝑛,𝐻 𝐴,𝑛 𝐶,𝑛 𝐷,𝑛 𝑛,𝐹 𝑖,𝑛,𝑀 𝑛,𝑁 𝑃,𝑖,𝑛 𝜑,𝑛 𝑆,𝑖,𝑛 𝑅,𝑖 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐴(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐵(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐶(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐷(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝑃(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤) 𝑅(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑛) 𝑆(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤) 𝑇(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖, 𝑛) 𝐸(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐹(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐺(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝐻(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖) 𝑀(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤) 𝑁(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑖)

**Proof of Theorem 4sqlem14**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		4sq.r	. 2 ⊢ 𝑅 = ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀)
2		4sq.6	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑇 = {𝑖 ∈ ℕ ∣ (𝑖 · 𝑃) ∈ 𝑆}
3	2	ssrab3 4010	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑇 ⊆ ℕ
4		4sq.7	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑀 = inf(𝑇, ℝ, < )
5		nnuz 13028	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℕ = (ℤ_≥‘1)
6	3, 5	sseqtri 3961	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑇 ⊆ (ℤ_≥‘1)
7		4sq.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑆 = {𝑛 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℤ 𝑛 = (((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) + ((𝑧↑2) + (𝑤↑2)))}
8		4sq.2	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
9		4sq.3	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑃 = ((2 · 𝑁) + 1))
10		4sq.4	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
11		4sq.5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (0...(2 · 𝑁)) ⊆ 𝑆)
12	7, 8, 9, 10, 11, 2, 4	4sqlem13 17161	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ≠ ∅ ∧ 𝑀 < 𝑃))
13	12	simpld 500	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ≠ ∅)
14		infssuzcl 13083	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑇 ⊆ (ℤ_≥‘1) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → inf(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇)
15	6, 13, 14	sylancr 599	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → inf(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇)
16	4, 15	eqeltrid 2868	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑇)
17	3, 16	sselid 3911	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
18	17	nnzd 12743	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
19		prmz 16876	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
20	10, 19	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ)
21	18, 20	zmulcld 12833	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) ∈ ℤ)
22		4sq.a	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ)
23		4sq.e	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐸 = (((𝐴 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
24	22, 17, 23	4sqlem5 17146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐸 ∈ ℤ ∧ ((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) ∈ ℤ))
25	24	simpld 500	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℤ)
26		zsqcl2 14305	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐸 ∈ ℤ → (𝐸↑2) ∈ ℕ₀)
27	25, 26	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐸↑2) ∈ ℕ₀)
28		4sq.b	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℤ)
29		4sq.f	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐹 = (((𝐵 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
30	28, 17, 29	4sqlem5 17146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ ℤ ∧ ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀) ∈ ℤ))
31	30	simpld 500	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℤ)
32		zsqcl2 14305	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹 ∈ ℤ → (𝐹↑2) ∈ ℕ₀)
33	31, 32	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐹↑2) ∈ ℕ₀)
34	27, 33	nn0addcld 12695	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) ∈ ℕ₀)
35	34	nn0zd 12742	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) ∈ ℤ)
36		4sq.c	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
37		4sq.g	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐺 = (((𝐶 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
38	36, 17, 37	4sqlem5 17146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ ℤ ∧ ((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) ∈ ℤ))
39	38	simpld 500	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℤ)
40		zsqcl2 14305	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺 ∈ ℤ → (𝐺↑2) ∈ ℕ₀)
41	39, 40	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐺↑2) ∈ ℕ₀)
42		4sq.d	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℤ)
43		4sq.h	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐻 = (((𝐷 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2))
44	42, 17, 43	4sqlem5 17146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝐻 ∈ ℤ ∧ ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀) ∈ ℤ))
45	44	simpld 500	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℤ)
46		zsqcl2 14305	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐻 ∈ ℤ → (𝐻↑2) ∈ ℕ₀)
47	45, 46	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐻↑2) ∈ ℕ₀)
48	41, 47	nn0addcld 12695	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)) ∈ ℕ₀)
49	48	nn0zd 12742	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)) ∈ ℤ)
50	35, 49	zaddcld 12831	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℤ)
51	21, 50	zsubcld 12832	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) ∈ ℤ)
52		dvdsmul1 16473	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → 𝑀 ∥ (𝑀 · 𝑃))
53	18, 20, 52	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (𝑀 · 𝑃))
54		zsqcl 14296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴↑2) ∈ ℤ)
55	22, 54	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑2) ∈ ℤ)
56		zsqcl 14296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (𝐵↑2) ∈ ℤ)
57	28, 56	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑2) ∈ ℤ)
58	55, 57	zaddcld 12831	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) ∈ ℤ)
59	58, 35	zsubcld 12832	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) ∈ ℤ)
60		zsqcl 14296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐶 ∈ ℤ → (𝐶↑2) ∈ ℤ)
61	36, 60	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐶↑2) ∈ ℤ)
62		zsqcl 14296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐷 ∈ ℤ → (𝐷↑2) ∈ ℤ)
63	42, 62	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐷↑2) ∈ ℤ)
64	61, 63	zaddcld 12831	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) ∈ ℤ)
65	64, 49	zsubcld 12832	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℤ)
66	27	nn0zd 12742	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐸↑2) ∈ ℤ)
67	55, 66	zsubcld 12832	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑2) − (𝐸↑2)) ∈ ℤ)
68	33	nn0zd 12742	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐹↑2) ∈ ℤ)
69	57, 68	zsubcld 12832	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐵↑2) − (𝐹↑2)) ∈ ℤ)
70	22, 17, 23	4sqlem8 17149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝐴↑2) − (𝐸↑2)))
71	28, 17, 29	4sqlem8 17149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝐵↑2) − (𝐹↑2)))
72	18, 67, 69, 70, 71	dvds2addd 16488	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (((𝐴↑2) − (𝐸↑2)) + ((𝐵↑2) − (𝐹↑2))))
73	22	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
74	73	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
75	28	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
76	75	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
77	25	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
78	77	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐸↑2) ∈ ℂ)
79	31	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℂ)
80	79	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐹↑2) ∈ ℂ)
81	74, 76, 78, 80	addsub4d 11740	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) = (((𝐴↑2) − (𝐸↑2)) + ((𝐵↑2) − (𝐹↑2))))
82	72, 81	breqtrrd 5136	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))))
83	41	nn0zd 12742	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐺↑2) ∈ ℤ)
84	61, 83	zsubcld 12832	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐶↑2) − (𝐺↑2)) ∈ ℤ)
85	47	nn0zd 12742	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐻↑2) ∈ ℤ)
86	63, 85	zsubcld 12832	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐷↑2) − (𝐻↑2)) ∈ ℤ)
87	36, 17, 37	4sqlem8 17149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝐶↑2) − (𝐺↑2)))
88	42, 17, 43	4sqlem8 17149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝐷↑2) − (𝐻↑2)))
89	18, 84, 86, 87, 88	dvds2addd 16488	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (((𝐶↑2) − (𝐺↑2)) + ((𝐷↑2) − (𝐻↑2))))
90	36	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
91	90	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐶↑2) ∈ ℂ)
92	42	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ)
93	92	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐷↑2) ∈ ℂ)
94	39	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℂ)
95	94	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐺↑2) ∈ ℂ)
96	45	zcnd 12828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℂ)
97	96	sqcld 14311	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐻↑2) ∈ ℂ)
98	91, 93, 95, 97	addsub4d 11740	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) = (((𝐶↑2) − (𝐺↑2)) + ((𝐷↑2) − (𝐻↑2))))
99	89, 98	breqtrrd 5136	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))
100	18, 59, 65, 82, 99	dvds2addd 16488	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) + (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))))
101		4sq.p	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) = (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))))
102	101	oveq1d 7455	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) = ((((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))))
103	74, 76	addcld 11352	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) ∈ ℂ)
104	91, 93	addcld 11352	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) ∈ ℂ)
105	78, 80	addcld 11352	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) ∈ ℂ)
106	95, 97	addcld 11352	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)) ∈ ℂ)
107	103, 104, 105, 106	addsub4d 11740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) = ((((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) + (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))))
108	102, 107	eqtrd 2798	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) = ((((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) + (((𝐶↑2) + (𝐷↑2)) − ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))))
109	100, 108	breqtrrd 5136	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))))
110	18, 21, 51, 53, 109	dvds2subd 16489	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ ((𝑀 · 𝑃) − ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))))
111	17	nncnd 12375	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
112		prmnn 16875	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
113	10, 112	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
114	113	nncnd 12375	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ)
115	111, 114	mulcld 11353	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) ∈ ℂ)
116	105, 106	addcld 11352	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℂ)
117	115, 116	nncand 11698	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) − ((𝑀 · 𝑃) − (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))) = (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))
118	110, 117	breqtrd 5134	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∥ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))
119	17	nnne0d 12412	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ≠ 0)
120	34, 48	nn0addcld 12695	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℕ₀)
121	120	nn0zd 12742	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℤ)
122		dvdsval2 16451	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ↔ ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℤ))
123	18, 119, 121, 122	syl3anc 1399	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∥ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ↔ ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℤ))
124	118, 123	mpbid 235	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℤ)
125	120	nn0red 12692	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℝ)
126	120	nn0ge0d 12694	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))))
127	17	nnred 12374	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
128	17	nngt0d 12411	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑀)
129		divge0 12210	. . . 4 ⊢ ((((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑀)) → 0 ≤ ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀))
130	125, 126, 127, 128, 129	syl22anc 852	. . 3 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀))
131		elnn0z 12730	. . 3 ⊢ (((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℕ₀ ↔ (((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀)))
132	124, 130, 131	sylanbrc 595	. 2 ⊢ (𝜑 → ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) ∈ ℕ₀)
133	1, 132	eqeltrid 2868	1 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ₀)

Colors of variables: wff setvar class

This proof depends on syntax axioms: → wi 4 ↔ wb 209 = wceq 1570 ∈ wcel 2147 {cab 2741 ≠ wne 2959 ∃wrex 3090 {crab 3416 ⊆ wss 3900 ∅c0 4281 class class class wbr 5106 ‘cfv 6555 (class class class)co 7440 infcinf 9457 ℝcr 11223 0cc0 11224 1c1 11225 + caddc 11227 · cmul 11229 < clt 11367 ≤ cle 11368 − cmin 11565 / cdiv 11997 ℕcn 12359 2c2 12421 ℕ₀cn0 12630 ℤcz 12717 ℤ_≥cuz 12989 ...cfz 13663 mod cmo 14033 ↑cexp 14228 ∥ cdvds 16448 ℙcprime 16872

This proof depends on axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1828 ax-4 1842 ax-5 1945 ax-6 2002 ax-7 2043 ax-8 2149 ax-9 2157 ax-10 2180 ax-11 2197 ax-12 2216 ax-ext 2735 ax-rep 5235 ax-sep 5252 ax-nul 5263 ax-pow 5331 ax-pr 5395 ax-un 7772 ax-cnex 11280 ax-resscn 11281 ax-1cn 11282 ax-icn 11283 ax-addcl 11284 ax-addrcl 11285 ax-mulcl 11286 ax-mulrcl 11287 ax-mulcom 11288 ax-addass 11289 ax-mulass 11290 ax-distr 11291 ax-i2m1 11292 ax-1ne0 11293 ax-1rid 11294 ax-rnegex 11295 ax-rrecex 11296 ax-cnre 11297 ax-pre-lttri 11298 ax-pre-lttrn 11299 ax-pre-ltadd 11300 ax-pre-mulgt0 11301 ax-pre-sup 11302

This proof depends on definitions: df-bi 210 df-an 402 df-or 862 df-3or 1104 df-3an 1105 df-tru 1573 df-fal 1583 df-ex 1813 df-nf 1817 df-sb 2102 df-mo 2567 df-eu 2597 df-clab 2742 df-cleq 2755 df-clel 2839 df-nfc 2913 df-ne 2960 df-nel 3066 df-ral 3081 df-rex 3091 df-rmo 3369 df-reu 3370 df-rab 3417 df-v 3456 df-sbc 3743 df-csb 3852 df-ss 3901 df-pss 4017 df-dif 4050 df-in 4094 df-un 4154 df-nul 4282 df-if 4486 df-pw 4562 df-sn 4589 df-pr 4591 df-op 4839 df-uni 4871 df-int 4911 df-iun 4956 df-br 5107 df-opab 5171 df-mpt 5190 df-tr 5216 df-id 5550 df-eprel 5555 df-po 5563 df-so 5564 df-fr 5608 df-we 5610 df-xp 5661 df-rel 5662 df-cnv 5663 df-co 5664 df-dm 5665 df-rn 5666 df-res 5667 df-ima 5668 df-pred 6319 df-ord 6380 df-on 6381 df-lim 6382 df-suc 6383 df-iota 6509 df-fun 6557 df-fn 6558 df-f 6559 df-f1 6560 df-fo 6561 df-f1o 6562 df-fv 6563 df-riota 7397 df-ov 7443 df-oprab 7444 df-mpo 7445 df-om 7899 df-1st 8022 df-2nd 8023 df-frecs 8324 df-wrecs 8355 df-recs 8404 df-rdg 8443 df-1o 8501 df-2o 8502 df-oadd 8505 df-er 8742 df-en 8999 df-dom 9000 df-sdom 9001 df-fin 9002 df-sup 9458 df-inf 9459 df-dju 10006 df-card 10044 df-pnf 11369 df-mnf 11370 df-xr 11371 df-ltxr 11372 df-le 11373 df-sub 11567 df-neg 11568 df-div 11998 df-nn 12360 df-2 12429 df-3 12430 df-4 12431 df-n0 12631 df-xnn0 12704 df-z 12718 df-uz 12990 df-rp 13145 df-fz 13664 df-fl 13956 df-mod 14034 df-seq 14169 df-exp 14229 df-hash 14499 df-cj 15292 df-re 15293 df-im 15294 df-sqrt 15428 df-abs 15429 df-dvds 16449 df-gcd 16691 df-prm 16873 df-gz 17134

This theorem is used by: 4sqlem17 17165

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