Theorem fltmul 43082

Description: A counterexample to FLT stays valid when scaled. The hypotheses are more general than they need to be for convenience. (There does not seem to be a standard term for Fermat or Pythagorean triples extended to any 𝑁 ∈ ℕ₀, so the label is more about the context in which this theorem is used). (Contributed by SN, 20-Aug-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
fltmul.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ)
fltmul.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
fltmul.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
fltmul.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
fltmul.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
fltmul.1	⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁)) = (𝐶↑𝑁))

Assertion

Ref	Expression
fltmul	⊢ (𝜑 → (((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) + ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁)) = ((𝑆 · 𝐶)↑𝑁))

Proof of Theorem fltmul

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fltmul.s	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ)
2		fltmul.n	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
3	1, 2	expcld 14099	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆↑𝑁) ∈ ℂ)
4		fltmul.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
5	4, 2	expcld 14099	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℂ)
6		fltmul.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
7	6, 2	expcld 14099	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) ∈ ℂ)
8	3, 5, 7	adddid 11160	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆↑𝑁) · ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁))) = (((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)) + ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁))))
9		fltmul.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁)) = (𝐶↑𝑁))
10	9	oveq2d 7376	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆↑𝑁) · ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁))) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
11	8, 10	eqtr3d 2774	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)) + ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁))) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
12	1, 4, 2	mulexpd 14114	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)))
13	1, 6, 2	mulexpd 14114	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁)))
14	12, 13	oveq12d 7378	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) + ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁)) = (((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)) + ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁))))
15		fltmul.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
16	1, 15, 2	mulexpd 14114	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐶)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
17	11, 14, 16	3eqtr4d 2782	1 ⊢ (𝜑 → (((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) + ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁)) = ((𝑆 · 𝐶)↑𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  (class class class)co 7360  ℂcc 11027   + caddc 11032   · cmul 11034  ℕ₀cn0 12428  ↑cexp 14014

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-seq 13955  df-exp 14015

This theorem is referenced by: (None)