Proof of Theorem 4sqlem17
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | 4sq.1 |
. . . . . . 7
⊢ 𝑆 = {𝑛 ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℤ 𝑛 = (((𝑥↑2) + (𝑦↑2)) + ((𝑧↑2) + (𝑤↑2)))} |
2 | | 4sq.2 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ) |
3 | | 4sq.3 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 = ((2 · 𝑁) + 1)) |
4 | | 4sq.4 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ) |
5 | | 4sq.5 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (0...(2 · 𝑁)) ⊆ 𝑆) |
6 | | 4sq.6 |
. . . . . . 7
⊢ 𝑇 = {𝑖 ∈ ℕ ∣ (𝑖 · 𝑃) ∈ 𝑆} |
7 | | 4sq.7 |
. . . . . . 7
⊢ 𝑀 = inf(𝑇, ℝ, < ) |
8 | | 4sq.m |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈
(ℤ≥‘2)) |
9 | | 4sq.a |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℤ) |
10 | | 4sq.b |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℤ) |
11 | | 4sq.c |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ) |
12 | | 4sq.d |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℤ) |
13 | | 4sq.e |
. . . . . . 7
⊢ 𝐸 = (((𝐴 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2)) |
14 | | 4sq.f |
. . . . . . 7
⊢ 𝐹 = (((𝐵 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2)) |
15 | | 4sq.g |
. . . . . . 7
⊢ 𝐺 = (((𝐶 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2)) |
16 | | 4sq.h |
. . . . . . 7
⊢ 𝐻 = (((𝐷 + (𝑀 / 2)) mod 𝑀) − (𝑀 / 2)) |
17 | | 4sq.r |
. . . . . . 7
⊢ 𝑅 = ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀) |
18 | | 4sq.p |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) = (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2)))) |
19 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 | 4sqlem16 16589 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑅 ≤ 𝑀 ∧ ((𝑅 = 0 ∨ 𝑅 = 𝑀) → (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃)))) |
20 | 19 | simpld 494 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑅 ≤ 𝑀) |
21 | 6 | ssrab3 4011 |
. . . . . . . 8
⊢ 𝑇 ⊆
ℕ |
22 | | nnuz 12550 |
. . . . . . . 8
⊢ ℕ =
(ℤ≥‘1) |
23 | 21, 22 | sseqtri 3953 |
. . . . . . 7
⊢ 𝑇 ⊆
(ℤ≥‘1) |
24 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | 4sqlem13 16586 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝑇 ≠ ∅ ∧ 𝑀 < 𝑃)) |
25 | 24 | simpld 494 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → 𝑇 ≠ ∅) |
26 | | infssuzcl 12601 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑇 ⊆
(ℤ≥‘1) ∧ 𝑇 ≠ ∅) → inf(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇) |
27 | 23, 25, 26 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → inf(𝑇, ℝ, < ) ∈ 𝑇) |
28 | 7, 27 | eqeltrid 2843 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑇) |
29 | 21, 28 | sselid 3915 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ) |
30 | 29 | nnred 11918 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ) |
31 | 24 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑀 < 𝑃) |
32 | 30, 31 | ltned 11041 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≠ 𝑃) |
33 | 29 | nncnd 11919 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ) |
34 | 33 | sqvald 13789 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑀↑2) = (𝑀 · 𝑀)) |
35 | 34 | breq1d 5080 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃) ↔ (𝑀 · 𝑀) ∥ (𝑀 · 𝑃))) |
36 | 29 | nnzd 12354 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ) |
37 | | prmz 16308 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) |
38 | 4, 37 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ) |
39 | 29 | nnne0d 11953 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≠ 0) |
40 | | dvdscmulr 15922 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0)) → ((𝑀 · 𝑀) ∥ (𝑀 · 𝑃) ↔ 𝑀 ∥ 𝑃)) |
41 | 36, 38, 36, 39, 40 | syl112anc 1372 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑀) ∥ (𝑀 · 𝑃) ↔ 𝑀 ∥ 𝑃)) |
42 | | dvdsprm 16336 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑀 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑃 ∈ ℙ) → (𝑀 ∥ 𝑃 ↔ 𝑀 = 𝑃)) |
43 | 8, 4, 42 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑀 ∥ 𝑃 ↔ 𝑀 = 𝑃)) |
44 | 35, 41, 43 | 3bitrd 304 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃) ↔ 𝑀 = 𝑃)) |
45 | 44 | necon3bbid 2980 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (¬ (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃) ↔ 𝑀 ≠ 𝑃)) |
46 | 32, 45 | mpbird 256 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ¬ (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃)) |
47 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 | 4sqlem14 16587 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈
ℕ0) |
48 | | elnn0 12165 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑅 ∈ ℕ0
↔ (𝑅 ∈ ℕ
∨ 𝑅 =
0)) |
49 | 47, 48 | sylib 217 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ ℕ ∨ 𝑅 = 0)) |
50 | 49 | ord 860 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (¬ 𝑅 ∈ ℕ → 𝑅 = 0)) |
51 | | orc 863 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑅 = 0 → (𝑅 = 0 ∨ 𝑅 = 𝑀)) |
52 | 19 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑅 = 0 ∨ 𝑅 = 𝑀) → (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃))) |
53 | 51, 52 | syl5 34 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑅 = 0 → (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃))) |
54 | 50, 53 | syld 47 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (¬ 𝑅 ∈ ℕ → (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃))) |
55 | 46, 54 | mt3d 148 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ) |
56 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 + (i · 𝐵)) ∈ ℤ[i]) |
57 | 9, 10, 56 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (𝐴 + (i · 𝐵)) ∈ ℤ[i]) |
58 | | gzcn 16561 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝐴 + (i · 𝐵)) ∈ ℤ[i] → (𝐴 + (i · 𝐵)) ∈ ℂ) |
59 | 57, 58 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝐴 + (i · 𝐵)) ∈ ℂ) |
60 | 59 | absvalsq2d 15083 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) = (((ℜ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((ℑ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2))) |
61 | 9 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ) |
62 | 10 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ) |
63 | 61, 62 | crred 14870 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝐴 + (i · 𝐵))) = 𝐴) |
64 | 63 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → ((ℜ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) = (𝐴↑2)) |
65 | 61, 62 | crimd 14871 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (ℑ‘(𝐴 + (i · 𝐵))) = 𝐵) |
66 | 65 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → ((ℑ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) = (𝐵↑2)) |
67 | 64, 66 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (((ℜ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((ℑ‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2)) = ((𝐴↑2) + (𝐵↑2))) |
68 | 60, 67 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) = ((𝐴↑2) + (𝐵↑2))) |
69 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ) → (𝐶 + (i · 𝐷)) ∈ ℤ[i]) |
70 | 11, 12, 69 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (𝐶 + (i · 𝐷)) ∈ ℤ[i]) |
71 | | gzcn 16561 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝐶 + (i · 𝐷)) ∈ ℤ[i] → (𝐶 + (i · 𝐷)) ∈ ℂ) |
72 | 70, 71 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝐶 + (i · 𝐷)) ∈ ℂ) |
73 | 72 | absvalsq2d 15083 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) = (((ℜ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) + ((ℑ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2))) |
74 | 11 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ) |
75 | 12 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ) |
76 | 74, 75 | crred 14870 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝐶 + (i · 𝐷))) = 𝐶) |
77 | 76 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → ((ℜ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) = (𝐶↑2)) |
78 | 74, 75 | crimd 14871 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → (ℑ‘(𝐶 + (i · 𝐷))) = 𝐷) |
79 | 78 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → ((ℑ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) = (𝐷↑2)) |
80 | 77, 79 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (((ℜ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) + ((ℑ‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) = ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))) |
81 | 73, 80 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2) = ((𝐶↑2) + (𝐷↑2))) |
82 | 68, 81 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) = (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) + ((𝐶↑2) + (𝐷↑2)))) |
83 | 18, 82 | eqtr4d 2781 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝑃) = (((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2))) |
84 | 83 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) / 𝑀) = ((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀)) |
85 | | prmnn 16307 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ) |
86 | 4, 85 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ) |
87 | 86 | nncnd 11919 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ) |
88 | 87, 33, 39 | divcan3d 11686 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝑃) / 𝑀) = 𝑃) |
89 | 84, 88 | eqtr3d 2780 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀) = 𝑃) |
90 | 9, 29, 13 | 4sqlem5 16571 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → (𝐸 ∈ ℤ ∧ ((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) ∈ ℤ)) |
91 | 90 | simpld 494 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℤ) |
92 | 10, 29, 14 | 4sqlem5 16571 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ ℤ ∧ ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀) ∈ ℤ)) |
93 | 92 | simpld 494 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℤ) |
94 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝐹 ∈ ℤ) → (𝐸 + (i · 𝐹)) ∈ ℤ[i]) |
95 | 91, 93, 94 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝐸 + (i · 𝐹)) ∈ ℤ[i]) |
96 | | gzcn 16561 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝐸 + (i · 𝐹)) ∈ ℤ[i] → (𝐸 + (i · 𝐹)) ∈ ℂ) |
97 | 95, 96 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝐸 + (i · 𝐹)) ∈ ℂ) |
98 | 97 | absvalsq2d 15083 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) = (((ℜ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((ℑ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2))) |
99 | 91 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ) |
100 | 93 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℝ) |
101 | 99, 100 | crred 14870 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝐸 + (i · 𝐹))) = 𝐸) |
102 | 101 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((ℜ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) = (𝐸↑2)) |
103 | 99, 100 | crimd 14871 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (ℑ‘(𝐸 + (i · 𝐹))) = 𝐹) |
104 | 103 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((ℑ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) = (𝐹↑2)) |
105 | 102, 104 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (((ℜ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((ℑ‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2)) = ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) |
106 | 98, 105 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) = ((𝐸↑2) + (𝐹↑2))) |
107 | 11, 29, 15 | 4sqlem5 16571 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ ℤ ∧ ((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) ∈ ℤ)) |
108 | 107 | simpld 494 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℤ) |
109 | 12, 29, 16 | 4sqlem5 16571 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → (𝐻 ∈ ℤ ∧ ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀) ∈ ℤ)) |
110 | 109 | simpld 494 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℤ) |
111 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝐺 ∈ ℤ ∧ 𝐻 ∈ ℤ) → (𝐺 + (i · 𝐻)) ∈ ℤ[i]) |
112 | 108, 110,
111 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝐺 + (i · 𝐻)) ∈ ℤ[i]) |
113 | | gzcn 16561 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝐺 + (i · 𝐻)) ∈ ℤ[i] → (𝐺 + (i · 𝐻)) ∈ ℂ) |
114 | 112, 113 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝐺 + (i · 𝐻)) ∈ ℂ) |
115 | 114 | absvalsq2d 15083 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) = (((ℜ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) + ((ℑ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2))) |
116 | 108 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℝ) |
117 | 110 | zred 12355 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℝ) |
118 | 116, 117 | crred 14870 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝐺 + (i · 𝐻))) = 𝐺) |
119 | 118 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((ℜ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) = (𝐺↑2)) |
120 | 116, 117 | crimd 14871 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (ℑ‘(𝐺 + (i · 𝐻))) = 𝐻) |
121 | 120 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → ((ℑ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) = (𝐻↑2)) |
122 | 119, 121 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (((ℜ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) + ((ℑ‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) = ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) |
123 | 115, 122 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2) = ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) |
124 | 106, 123 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) = (((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2)))) |
125 | 124 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) / 𝑀) = ((((𝐸↑2) + (𝐹↑2)) + ((𝐺↑2) + (𝐻↑2))) / 𝑀)) |
126 | 125, 17 | eqtr4di 2797 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) / 𝑀) = 𝑅) |
127 | 89, 126 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀) · ((((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) / 𝑀)) = (𝑃 · 𝑅)) |
128 | 55 | nncnd 11919 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℂ) |
129 | 87, 128 | mulcomd 10927 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝑅) = (𝑅 · 𝑃)) |
130 | 127, 129 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀) · ((((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) / 𝑀)) = (𝑅 · 𝑃)) |
131 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(((abs‘(𝐴 + (i
· 𝐵)))↑2) +
((abs‘(𝐶 + (i
· 𝐷)))↑2)) =
(((abs‘(𝐴 + (i
· 𝐵)))↑2) +
((abs‘(𝐶 + (i
· 𝐷)))↑2)) |
132 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(((abs‘(𝐸 + (i
· 𝐹)))↑2) +
((abs‘(𝐺 + (i
· 𝐻)))↑2)) =
(((abs‘(𝐸 + (i
· 𝐹)))↑2) +
((abs‘(𝐺 + (i
· 𝐻)))↑2)) |
133 | 9 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ) |
134 | | ax-icn 10861 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ i ∈
ℂ |
135 | 10 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ) |
136 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐵
∈ ℂ) → (i · 𝐵) ∈ ℂ) |
137 | 134, 135,
136 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · 𝐵) ∈
ℂ) |
138 | 91 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ) |
139 | 93 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℂ) |
140 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐹
∈ ℂ) → (i · 𝐹) ∈ ℂ) |
141 | 134, 139,
140 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · 𝐹) ∈
ℂ) |
142 | 133, 137,
138, 141 | addsub4d 11309 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + (i · 𝐵)) − (𝐸 + (i · 𝐹))) = ((𝐴 − 𝐸) + ((i · 𝐵) − (i · 𝐹)))) |
143 | 134 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → i ∈
ℂ) |
144 | 143, 135,
139 | subdid 11361 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · (𝐵 − 𝐹)) = ((i · 𝐵) − (i · 𝐹))) |
145 | 144 | oveq2d 7271 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝐴 − 𝐸) + (i · (𝐵 − 𝐹))) = ((𝐴 − 𝐸) + ((i · 𝐵) − (i · 𝐹)))) |
146 | 142, 145 | eqtr4d 2781 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + (i · 𝐵)) − (𝐸 + (i · 𝐹))) = ((𝐴 − 𝐸) + (i · (𝐵 − 𝐹)))) |
147 | 146 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐴 + (i · 𝐵)) − (𝐸 + (i · 𝐹))) / 𝑀) = (((𝐴 − 𝐸) + (i · (𝐵 − 𝐹))) / 𝑀)) |
148 | 133, 138 | subcld 11262 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝐴 − 𝐸) ∈ ℂ) |
149 | 135, 139 | subcld 11262 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝐵 − 𝐹) ∈ ℂ) |
150 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ (𝐵
− 𝐹) ∈ ℂ)
→ (i · (𝐵
− 𝐹)) ∈
ℂ) |
151 | 134, 149,
150 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (i · (𝐵 − 𝐹)) ∈ ℂ) |
152 | 148, 151,
33, 39 | divdird 11719 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐸) + (i · (𝐵 − 𝐹))) / 𝑀) = (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + ((i · (𝐵 − 𝐹)) / 𝑀))) |
153 | 143, 149,
33, 39 | divassd 11716 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((i · (𝐵 − 𝐹)) / 𝑀) = (i · ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀))) |
154 | 153 | oveq2d 7271 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + ((i · (𝐵 − 𝐹)) / 𝑀)) = (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + (i · ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀)))) |
155 | 147, 152,
154 | 3eqtrd 2782 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝐴 + (i · 𝐵)) − (𝐸 + (i · 𝐹))) / 𝑀) = (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + (i · ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀)))) |
156 | 90 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) ∈ ℤ) |
157 | 92 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀) ∈ ℤ) |
158 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) ∈ ℤ ∧ ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀) ∈ ℤ) → (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + (i · ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀))) ∈ ℤ[i]) |
159 | 156, 157,
158 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐸) / 𝑀) + (i · ((𝐵 − 𝐹) / 𝑀))) ∈ ℤ[i]) |
160 | 155, 159 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝐴 + (i · 𝐵)) − (𝐸 + (i · 𝐹))) / 𝑀) ∈ ℤ[i]) |
161 | 11 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ) |
162 | 12 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ) |
163 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐷
∈ ℂ) → (i · 𝐷) ∈ ℂ) |
164 | 134, 162,
163 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · 𝐷) ∈
ℂ) |
165 | 108 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℂ) |
166 | 110 | zcnd 12356 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℂ) |
167 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐻
∈ ℂ) → (i · 𝐻) ∈ ℂ) |
168 | 134, 166,
167 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · 𝐻) ∈
ℂ) |
169 | 161, 164,
165, 168 | addsub4d 11309 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝐶 + (i · 𝐷)) − (𝐺 + (i · 𝐻))) = ((𝐶 − 𝐺) + ((i · 𝐷) − (i · 𝐻)))) |
170 | 143, 162,
166 | subdid 11361 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (i · (𝐷 − 𝐻)) = ((i · 𝐷) − (i · 𝐻))) |
171 | 170 | oveq2d 7271 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐺) + (i · (𝐷 − 𝐻))) = ((𝐶 − 𝐺) + ((i · 𝐷) − (i · 𝐻)))) |
172 | 169, 171 | eqtr4d 2781 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝐶 + (i · 𝐷)) − (𝐺 + (i · 𝐻))) = ((𝐶 − 𝐺) + (i · (𝐷 − 𝐻)))) |
173 | 172 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐶 + (i · 𝐷)) − (𝐺 + (i · 𝐻))) / 𝑀) = (((𝐶 − 𝐺) + (i · (𝐷 − 𝐻))) / 𝑀)) |
174 | 161, 165 | subcld 11262 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐺) ∈ ℂ) |
175 | 162, 166 | subcld 11262 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝐷 − 𝐻) ∈ ℂ) |
176 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ (𝐷
− 𝐻) ∈ ℂ)
→ (i · (𝐷
− 𝐻)) ∈
ℂ) |
177 | 134, 175,
176 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (i · (𝐷 − 𝐻)) ∈ ℂ) |
178 | 174, 177,
33, 39 | divdird 11719 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐺) + (i · (𝐷 − 𝐻))) / 𝑀) = (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + ((i · (𝐷 − 𝐻)) / 𝑀))) |
179 | 143, 175,
33, 39 | divassd 11716 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((i · (𝐷 − 𝐻)) / 𝑀) = (i · ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀))) |
180 | 179 | oveq2d 7271 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + ((i · (𝐷 − 𝐻)) / 𝑀)) = (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + (i · ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀)))) |
181 | 173, 178,
180 | 3eqtrd 2782 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝐶 + (i · 𝐷)) − (𝐺 + (i · 𝐻))) / 𝑀) = (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + (i · ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀)))) |
182 | 107 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) ∈ ℤ) |
183 | 109 | simprd 495 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀) ∈ ℤ) |
184 | | gzreim 16568 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) ∈ ℤ ∧ ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀) ∈ ℤ) → (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + (i · ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀))) ∈ ℤ[i]) |
185 | 182, 183,
184 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐺) / 𝑀) + (i · ((𝐷 − 𝐻) / 𝑀))) ∈ ℤ[i]) |
186 | 181, 185 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝐶 + (i · 𝐷)) − (𝐺 + (i · 𝐻))) / 𝑀) ∈ ℤ[i]) |
187 | 86 | nnnn0d 12223 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈
ℕ0) |
188 | 89, 187 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀) ∈
ℕ0) |
189 | 1, 57, 70, 95, 112, 131, 132, 29, 160, 186, 188 | mul4sqlem 16582 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (((((abs‘(𝐴 + (i · 𝐵)))↑2) + ((abs‘(𝐶 + (i · 𝐷)))↑2)) / 𝑀) · ((((abs‘(𝐸 + (i · 𝐹)))↑2) + ((abs‘(𝐺 + (i · 𝐻)))↑2)) / 𝑀)) ∈ 𝑆) |
190 | 130, 189 | eqeltrrd 2840 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑅 · 𝑃) ∈ 𝑆) |
191 | | oveq1 7262 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑖 = 𝑅 → (𝑖 · 𝑃) = (𝑅 · 𝑃)) |
192 | 191 | eleq1d 2823 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑖 = 𝑅 → ((𝑖 · 𝑃) ∈ 𝑆 ↔ (𝑅 · 𝑃) ∈ 𝑆)) |
193 | 192, 6 | elrab2 3620 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑅 ∈ 𝑇 ↔ (𝑅 ∈ ℕ ∧ (𝑅 · 𝑃) ∈ 𝑆)) |
194 | 55, 190, 193 | sylanbrc 582 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑇) |
195 | | infssuzle 12600 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑇 ⊆
(ℤ≥‘1) ∧ 𝑅 ∈ 𝑇) → inf(𝑇, ℝ, < ) ≤ 𝑅) |
196 | 23, 194, 195 | sylancr 586 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → inf(𝑇, ℝ, < ) ≤ 𝑅) |
197 | 7, 196 | eqbrtrid 5105 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ 𝑅) |
198 | 55 | nnred 11918 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ) |
199 | 198, 30 | letri3d 11047 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝑅 = 𝑀 ↔ (𝑅 ≤ 𝑀 ∧ 𝑀 ≤ 𝑅))) |
200 | 20, 197, 199 | mpbir2and 709 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝑅 = 𝑀) |
201 | 200 | olcd 870 |
. . 3
⊢ (𝜑 → (𝑅 = 0 ∨ 𝑅 = 𝑀)) |
202 | 201, 52 | mpd 15 |
. 2
⊢ (𝜑 → (𝑀↑2) ∥ (𝑀 · 𝑃)) |
203 | 202, 46 | pm2.65i 193 |
1
⊢ ¬
𝜑 |