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

Theorem pythagtriplem4 16751
Description: Lemma for pythagtrip 16766. 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 1202 . . 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 12578 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค)
3 nnz 12578 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
4 zsubcl 12603 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
52, 3, 4syl2anr 597 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„ค)
653adant1 1130 . . . . . . . . . . 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 1133 . . . . . . . . . 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 1205 . . . . . . . . . . . 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 1204 . . . . . . . . . . . 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 12263 . . . . . . . . . . 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 12584 . . . . . . . . . 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 16443 . . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . . 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 496 . . . . . . . 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 5151 . . . . . . . . 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 507 . . . . . . 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 12593 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„ค
19 simpl13 1250 . . . . . . . . . 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 12584 . . . . . . . . 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 1249 . . . . . . . . . 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 12584 . . . . . . . . 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 12669 . . . . . . . 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 12670 . . . . . . . 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 16238 . . . . . . . 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 1466 . . . . . . 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 12227 . . . . . . 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 12227 . . . . . . 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 14173 . . . . . . 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 584 . . . . . 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 5176 . . . . 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 1192 . . . . . . 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 7423 . . . . . 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 1248 . . . . . . . . 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 14206 . . . . . . . 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 12227 . . . . . . 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 14206 . . . . . . . 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 12227 . . . . . . 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 11571 . . . . . 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 2774 . . . . 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 5174 . . . 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 12578 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
44433ad2ant1 1133 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
45443ad2ant1 1133 . . . . . 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 481 . . . . 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 16628 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„™
48 2nn 12284 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•
49 prmdvdsexp 16651 . . . . . 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 1452 . . . . 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 12597 . . . . . . . 8 -1 โˆˆ โ„ค
55 gcdaddm 16465 . . . . . . . 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 1466 . . . . . . 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 12227 . . . . . . . 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 12227 . . . . . . . 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 11500 . . . . . . . . . . 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 1421 . . . . . . . . . 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 11458 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ถ โˆ’ ๐ต) โˆˆ โ„‚)
6261mulm1d 11665 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (-1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = -(๐ถ โˆ’ ๐ต))
6362oveq2d 7424 . . . . . . . . . . 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 11191 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„‚)
6564, 61negsubd 11576 . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . 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 12347 . . . . . . . . . . 11 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (2 ยท ๐ต) = (๐ต + ๐ต))
6867adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (2 ยท ๐ต) = (๐ต + ๐ต))
6960, 66, 683eqtr4d 2782 . . . . . . . . 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 7424 . . . . . . . 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 584 . . . . . . 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 2772 . . . . . 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 12584 . . . . . . . . 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 12610 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
7518, 73, 74sylancr 587 . . . . . . . 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 16443 . . . . . . . 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 584 . . . . . . 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 496 . . . . . 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 5170 . . . . 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 12591 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„ค
81 gcdaddm 16465 . . . . . . . 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 1466 . . . . . . 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 11501 . . . . . . . . . . 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 1420 . . . . . . . . . 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 11231 . . . . . . . . . . 11 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท (๐ถ โˆ’ ๐ต)) = (๐ถ โˆ’ ๐ต))
8685oveq2d 7424 . . . . . . . . . 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 12347 . . . . . . . . . . 11 (๐ถ โˆˆ โ„‚ โ†’ (2 ยท ๐ถ) = (๐ถ + ๐ถ))
8887adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (2 ยท ๐ถ) = (๐ถ + ๐ถ))
8984, 86, 883eqtr4d 2782 . . . . . . . . 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 584 . . . . . . . 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 7424 . . . . . . 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 2772 . . . . . 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 12584 . . . . . . . . 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 12610 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 ยท ๐ถ) โˆˆ โ„ค)
9518, 93, 94sylancr 587 . . . . . . . 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 16443 . . . . . . . 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 584 . . . . . . 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 496 . . . . . 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 5170 . . . . 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 12234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ถ โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โˆˆ โ„•)
101100nnne0d 12261 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ถ โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
102101ancoms 459 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
1031023adant1 1130 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ถ + ๐ต) โ‰  0)
1041033ad2ant1 1133 . . . . . . . . . 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 2945 . . . . . . . . 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 489 . . . . . . . 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 16442 . . . . . . . 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 12584 . . . . . 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 16485 . . . . . 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 1371 . . . . 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 12488 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•0
114 mulgcd 16489 . . . . . 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 1466 . . . . 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 16750 . . . . . . 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 7424 . . . . . 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 12374 . . . . . 6 (2 ยท 1) = 2
119117, 118eqtrdi 2788 . . . . 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 2772 . . . 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 5174 . . 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 16623 . . . 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 587 . . 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 887 . 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 396   โˆจ wo 845   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940   class class class wbr 5148  (class class class)co 7408  โ„‚cc 11107  0cc0 11109  1c1 11110   + caddc 11112   ยท cmul 11114   โˆ’ cmin 11443  -cneg 11444  โ„•cn 12211  2c2 12266  โ„•0cn0 12471  โ„คcz 12557  โ†‘cexp 14026   โˆฅ cdvds 16196   gcd cgcd 16434  โ„™cprime 16607
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-sup 9436  df-inf 9437  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-rp 12974  df-fz 13484  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-dvds 16197  df-gcd 16435  df-prm 16608
This theorem is referenced by:  pythagtriplem6  16753  pythagtriplem7  16754  flt4lem3  41391
  Copyright terms: Public domain W3C validator