MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pythagtriplem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pythagtriplem4 16785
Description: Lemma for pythagtrip 16800. Show that ๐ถ โˆ’ ๐ต and ๐ถ + ๐ต are relatively prime. (Contributed by Scott Fenton, 12-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
pythagtriplem4 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1)

Proof of Theorem pythagtriplem4
StepHypRef Expression
1 simp3r 1199 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)
2 nnz 12607 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค)
3 nnz 12607 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
4 zsubcl 12632 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
52, 3, 4syl2anr 595 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
653adant1 1127 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
763ad2ant1 1130 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
8 simp13 1202 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„•)
9 simp12 1201 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
108, 9nnaddcld 12292 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„•)
1110nnzd 12613 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค)
12 gcddvds 16475 . . . . . . . . . 10 (((๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ + ๐ต)))
137, 11, 12syl2anc 582 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ + ๐ต)))
1413simprd 494 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ + ๐ต))
15 breq1 5146 . . . . . . . . 9 (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ + ๐ต) โ†” 2 โˆฅ (๐ถ + ๐ต)))
1615biimpd 228 . . . . . . . 8 (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (๐ถ + ๐ต) โ†’ 2 โˆฅ (๐ถ + ๐ต)))
1714, 16mpan9 505 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ 2 โˆฅ (๐ถ + ๐ต))
18 2z 12622 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„ค
19 simpl13 1247 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„•)
2019nnzd 12613 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค)
21 simpl12 1246 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
2221nnzd 12613 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
2320, 22zaddcld 12698 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค)
2420, 22zsubcld 12699 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
25 dvdsmultr1 16270 . . . . . . . 8 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 โˆฅ (๐ถ + ๐ต) โ†’ 2 โˆฅ ((๐ถ + ๐ต) ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))))
2618, 23, 24, 25mp3an2i 1462 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (2 โˆฅ (๐ถ + ๐ต) โ†’ 2 โˆฅ ((๐ถ + ๐ต) ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))))
2717, 26mpd 15 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ 2 โˆฅ ((๐ถ + ๐ต) ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
2819nncnd 12256 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
2921nncnd 12256 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
30 subsq 14203 . . . . . . 7 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถโ†‘2) โˆ’ (๐ตโ†‘2)) = ((๐ถ + ๐ต) ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
3128, 29, 30syl2anc 582 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ((๐ถโ†‘2) โˆ’ (๐ตโ†‘2)) = ((๐ถ + ๐ต) ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
3227, 31breqtrrd 5171 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ 2 โˆฅ ((๐ถโ†‘2) โˆ’ (๐ตโ†‘2)))
33 simpl2 1189 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2))
3433oveq1d 7430 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) โˆ’ (๐ตโ†‘2)) = ((๐ถโ†‘2) โˆ’ (๐ตโ†‘2)))
35 simpl11 1245 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•)
3635nnsqcld 14236 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ดโ†‘2) โˆˆ โ„•)
3736nncnd 12256 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ดโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
3821nnsqcld 14236 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„•)
3938nncnd 12256 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4037, 39pncand 11600 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) โˆ’ (๐ตโ†‘2)) = (๐ดโ†‘2))
4134, 40eqtr3d 2767 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ((๐ถโ†‘2) โˆ’ (๐ตโ†‘2)) = (๐ดโ†‘2))
4232, 41breqtrd 5169 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ 2 โˆฅ (๐ดโ†‘2))
43 nnz 12607 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
44433ad2ant1 1130 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
45443ad2ant1 1130 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
4645adantr 479 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
47 2prm 16660 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„™
48 2nn 12313 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•
49 prmdvdsexp 16683 . . . . . 6 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆฅ (๐ดโ†‘2) โ†” 2 โˆฅ ๐ด))
5047, 48, 49mp3an13 1448 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (2 โˆฅ (๐ดโ†‘2) โ†” 2 โˆฅ ๐ด))
5146, 50syl 17 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ (2 โˆฅ (๐ดโ†‘2) โ†” 2 โˆฅ ๐ด))
5242, 51mpbid 231 . . 3 ((((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2) โ†’ 2 โˆฅ ๐ด)
531, 52mtand 814 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ยฌ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2)
54 neg1z 12626 . . . . . . . 8 -1 โˆˆ โ„ค
55 gcdaddm 16497 . . . . . . . 8 ((-1 โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))))
5654, 7, 11, 55mp3an2i 1462 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))))
578nncnd 12256 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
589nncnd 12256 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
59 pnncan 11529 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) โˆ’ (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ต + ๐ต))
60593anidm23 1418 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) โˆ’ (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ต + ๐ต))
61 subcl 11487 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„‚)
6261mulm1d 11694 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = -(๐ถ โˆ’ ๐ต))
6362oveq2d 7431 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = ((๐ถ + ๐ต) + -(๐ถ โˆ’ ๐ต)))
64 addcl 11218 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„‚)
6564, 61negsubd 11605 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + -(๐ถ โˆ’ ๐ต)) = ((๐ถ + ๐ต) โˆ’ (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
6663, 65eqtrd 2765 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = ((๐ถ + ๐ต) โˆ’ (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
67 2times 12376 . . . . . . . . . . 11 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (2 ยท ๐ต) = (๐ต + ๐ต))
6867adantl 480 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (2 ยท ๐ต) = (๐ต + ๐ต))
6960, 66, 683eqtr4d 2775 . . . . . . . . 9 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = (2 ยท ๐ต))
7069oveq2d 7431 . . . . . . . 8 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)))
7157, 58, 70syl2anc 582 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)))
7256, 71eqtrd 2765 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)))
739nnzd 12613 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
74 zmulcl 12639 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
7518, 73, 74sylancr 585 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (2 ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
76 gcddvds 16475 . . . . . . . 8 (((๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต)))
777, 75, 76syl2anc 582 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต)))
7877simprd 494 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต))
7972, 78eqbrtrd 5165 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต))
80 1z 12620 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„ค
81 gcdaddm 16497 . . . . . . . 8 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))))
8280, 7, 11, 81mp3an2i 1462 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))))
83 ppncan 11530 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ถ + ๐ถ))
84833anidm13 1417 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ถ + ๐ถ))
8561mullidd 11260 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ถ โˆ’ ๐ต))
8685oveq2d 7431 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = ((๐ถ + ๐ต) + (๐ถ โˆ’ ๐ต)))
87 2times 12376 . . . . . . . . . . 11 (๐ถ โˆˆ โ„‚ โ†’ (2 ยท ๐ถ) = (๐ถ + ๐ถ))
8887adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (2 ยท ๐ถ) = (๐ถ + ๐ถ))
8984, 86, 883eqtr4d 2775 . . . . . . . . 9 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = (2 ยท ๐ถ))
9057, 58, 89syl2anc 582 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต))) = (2 ยท ๐ถ))
9190oveq2d 7431 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd ((๐ถ + ๐ต) + (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)))) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)))
9282, 91eqtrd 2765 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)))
938nnzd 12613 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค)
94 zmulcl 12639 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐ถ) โˆˆ โ„ค)
9518, 93, 94sylancr 585 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (2 ยท ๐ถ) โˆˆ โ„ค)
96 gcddvds 16475 . . . . . . . 8 (((๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐ถ) โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ)))
977, 95, 96syl2anc 582 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) โˆฅ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ)))
9897simprd 494 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ))
9992, 98eqbrtrd 5165 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ))
100 nnaddcl 12263 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ถ โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„•)
101100nnne0d 12290 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
102101ancoms 457 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
1031023adant1 1127 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
1041033ad2ant1 1130 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
105104neneqd 2935 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ยฌ (๐ถ + ๐ต) = 0)
106105intnand 487 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ยฌ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) = 0 โˆง (๐ถ + ๐ต) = 0))
107 gcdn0cl 16474 . . . . . . . 8 ((((๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„ค) โˆง ยฌ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) = 0 โˆง (๐ถ + ๐ต) = 0)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆˆ โ„•)
1087, 11, 106, 107syl21anc 836 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆˆ โ„•)
109108nnzd 12613 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆˆ โ„ค)
110 dvdsgcd 16517 . . . . . 6 ((((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐ถ) โˆˆ โ„ค) โ†’ ((((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ))))
111109, 75, 95, 110syl3anc 1368 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ต) โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ (2 ยท ๐ถ)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ))))
11279, 99, 111mp2and 697 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)))
113 2nn0 12517 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•0
114 mulgcd 16521 . . . . . 6 ((2 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) = (2 ยท (๐ต gcd ๐ถ)))
115113, 73, 93, 114mp3an2i 1462 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) = (2 ยท (๐ต gcd ๐ถ)))
116 pythagtriplem3 16784 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (๐ต gcd ๐ถ) = 1)
117116oveq2d 7431 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (2 ยท (๐ต gcd ๐ถ)) = (2 ยท 1))
118 2t1e2 12403 . . . . . 6 (2 ยท 1) = 2
119117, 118eqtrdi 2781 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (2 ยท (๐ต gcd ๐ถ)) = 2)
120115, 119eqtrd 2765 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((2 ยท ๐ต) gcd (2 ยท ๐ถ)) = 2)
121112, 120breqtrd 5169 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ 2)
122 dvdsprime 16655 . . . 4 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ 2 โ†” (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โˆจ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1)))
12347, 108, 122sylancr 585 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) โˆฅ 2 โ†” (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โˆจ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1)))
124121, 123mpbid 231 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ (((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โˆจ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1))
125 orel1 886 . 2 (ยฌ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โ†’ ((((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 2 โˆจ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1))
12653, 124, 125sylc 65 1 (((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โˆง ((๐ดโ†‘2) + (๐ตโ†‘2)) = (๐ถโ†‘2) โˆง ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐ด)) โ†’ ((๐ถ โˆ’ ๐ต) gcd (๐ถ + ๐ต)) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆจ wo 845   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2930   class class class wbr 5143  (class class class)co 7415  โ„‚cc 11134  0cc0 11136  1c1 11137   + caddc 11139   ยท cmul 11141   โˆ’ cmin 11472  -cneg 11473  โ„•cn 12240  2c2 12295  โ„•0cn0 12500  โ„คcz 12586  โ†‘cexp 14056   โˆฅ cdvds 16228   gcd cgcd 16466  โ„™cprime 16639
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-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213  ax-pre-sup 11214
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 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  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 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-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 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7868  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-1o 8483  df-2o 8484  df-er 8721  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-fin 8964  df-sup 9463  df-inf 9464  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-div 11900  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-n0 12501  df-z 12587  df-uz 12851  df-rp 13005  df-fz 13515  df-fl 13787  df-mod 13865  df-seq 13997  df-exp 14057  df-cj 15076  df-re 15077  df-im 15078  df-sqrt 15212  df-abs 15213  df-dvds 16229  df-gcd 16467  df-prm 16640
This theorem is referenced by:  pythagtriplem6  16787  pythagtriplem7  16788  flt4lem3  42136
  Copyright terms: Public domain W3C validator