Theorem fltmul 42031

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 14136	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆↑𝑁) ∈ ℂ)
4		fltmul.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
5	4, 2	expcld 14136	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴↑𝑁) ∈ ℂ)
6		fltmul.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
7	6, 2	expcld 14136	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵↑𝑁) ∈ ℂ)
8	3, 5, 7	adddid 11262	. . 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 7430	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆↑𝑁) · ((𝐴↑𝑁) + (𝐵↑𝑁))) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
11	8, 10	eqtr3d 2769	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)) + ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁))) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
12	1, 4, 2	mulexpd 14151	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)))
13	1, 6, 2	mulexpd 14151	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐵↑𝑁)))
14	12, 13	oveq12d 7432	. 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 14151	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 · 𝐶)↑𝑁) = ((𝑆↑𝑁) · (𝐶↑𝑁)))
17	11, 14, 16	3eqtr4d 2777	1 ⊢ (𝜑 → (((𝑆 · 𝐴)↑𝑁) + ((𝑆 · 𝐵)↑𝑁)) = ((𝑆 · 𝐶)↑𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  (class class class)co 7414  ℂcc 11130   + caddc 11135   · cmul 11137  ℕ₀cn0 12496  ↑cexp 14052

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11188  ax-resscn 11189  ax-1cn 11190  ax-icn 11191  ax-addcl 11192  ax-addrcl 11193  ax-mulcl 11194  ax-mulrcl 11195  ax-mulcom 11196  ax-addass 11197  ax-mulass 11198  ax-distr 11199  ax-i2m1 11200  ax-1ne0 11201  ax-1rid 11202  ax-rnegex 11203  ax-rrecex 11204  ax-cnre 11205  ax-pre-lttri 11206  ax-pre-lttrn 11207  ax-pre-ltadd 11208  ax-pre-mulgt0 11209

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-pnf 11274  df-mnf 11275  df-xr 11276  df-ltxr 11277  df-le 11278  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12237  df-n0 12497  df-z 12583  df-uz 12847  df-seq 13993  df-exp 14053

This theorem is referenced by: (None)