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Theorem 4sqlem16 13007
Description: Lemma for 4sq 13011. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
4sq.1  |-  S  =  { n  |  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  n  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) }
4sq.2  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
4sq.3  |-  ( ph  ->  P  =  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )
4sq.4  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
4sq.5  |-  ( ph  ->  ( 0 ... (
2  x.  N ) )  C_  S )
4sq.6  |-  T  =  { i  e.  NN  |  ( i  x.  P )  e.  S }
4sq.7  |-  M  =  sup ( T ,  RR ,  `'  <  )
4sq.m  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
4sq.a  |-  ( ph  ->  A  e.  ZZ )
4sq.b  |-  ( ph  ->  B  e.  ZZ )
4sq.c  |-  ( ph  ->  C  e.  ZZ )
4sq.d  |-  ( ph  ->  D  e.  ZZ )
4sq.e  |-  E  =  ( ( ( A  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
4sq.f  |-  F  =  ( ( ( B  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
4sq.g  |-  G  =  ( ( ( C  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
4sq.h  |-  H  =  ( ( ( D  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
4sq.r  |-  R  =  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)
4sq.p  |-  ( ph  ->  ( M  x.  P
)  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
Assertion
Ref Expression
4sqlem16  |-  ( ph  ->  ( R  <_  M  /\  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) ) )
Distinct variable groups:    w, n, x, y, z    B, n   
n, E    n, G    n, H    A, n    C, n    D, n    n, F    i, n, M    n, N    P, i, n    ph, n    S, i, n    R, i
Allowed substitution hints:    ph( x, y, z, w, i)    A( x, y, z, w, i)    B( x, y, z, w, i)    C( x, y, z, w, i)    D( x, y, z, w, i)    P( x, y, z, w)    R( x, y, z, w, n)    S( x, y, z, w)    T( x, y, z, w, i, n)    E( x, y, z, w, i)    F( x, y, z, w, i)    G( x, y, z, w, i)    H( x, y, z, w, i)    M( x, y, z, w)    N( x, y, z, w, i)

Proof of Theorem 4sqlem16
StepHypRef Expression
1 4sq.r . . 3  |-  R  =  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)
2 4sq.a . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  A  e.  ZZ )
3 4sq.m . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
4 eluz2b2 10290 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( M  e.  NN  /\  1  < 
M ) )
54simplbi 446 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  M  e.  NN )
63, 5syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
7 4sq.e . . . . . . . . . . . 12  |-  E  =  ( ( ( A  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
82, 6, 74sqlem5 12989 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( E  e.  ZZ  /\  ( ( A  -  E )  /  M
)  e.  ZZ ) )
98simpld 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  E  e.  ZZ )
10 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( E  e.  ZZ  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
119, 10syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
1211zred 10117 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  RR )
13 4sq.b . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  B  e.  ZZ )
14 4sq.f . . . . . . . . . . . 12  |-  F  =  ( ( ( B  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
1513, 6, 144sqlem5 12989 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( F  e.  ZZ  /\  ( ( B  -  F )  /  M
)  e.  ZZ ) )
1615simpld 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F  e.  ZZ )
17 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  ZZ  ->  ( F ^ 2 )  e.  ZZ )
1816, 17syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  ZZ )
1918zred 10117 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  RR )
2012, 19readdcld 8862 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  RR )
21 4sq.c . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  C  e.  ZZ )
22 4sq.g . . . . . . . . . . . 12  |-  G  =  ( ( ( C  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
2321, 6, 224sqlem5 12989 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( G  e.  ZZ  /\  ( ( C  -  G )  /  M
)  e.  ZZ ) )
2423simpld 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  G  e.  ZZ )
25 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( G  e.  ZZ  ->  ( G ^ 2 )  e.  ZZ )
2624, 25syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  ZZ )
2726zred 10117 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  RR )
28 4sq.d . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  D  e.  ZZ )
29 4sq.h . . . . . . . . . . . 12  |-  H  =  ( ( ( D  +  ( M  / 
2 ) )  mod 
M )  -  ( M  /  2 ) )
3028, 6, 294sqlem5 12989 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( H  e.  ZZ  /\  ( ( D  -  H )  /  M
)  e.  ZZ ) )
3130simpld 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
32 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( H  e.  ZZ  ->  ( H ^ 2 )  e.  ZZ )
3331, 32syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  ZZ )
3433zred 10117 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  RR )
3527, 34readdcld 8862 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  RR )
366nnred 9761 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
3736resqcld 11271 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  RR )
3837rehalfcld 9958 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( M ^
2 )  /  2
)  e.  RR )
3938rehalfcld 9958 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  e.  RR )
402, 6, 74sqlem7 12991 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4113, 6, 144sqlem7 12991 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4212, 19, 39, 39, 40, 41le2addd 9390 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  <_  ( (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )
4338recnd 8861 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( M ^
2 )  /  2
)  e.  CC )
44432halvesd 9957 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  +  ( ( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  =  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )
4542, 44breqtrd 4047 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  <_  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
4621, 6, 224sqlem7 12991 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4728, 6, 294sqlem7 12991 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )
4827, 34, 39, 39, 46, 47le2addd 9390 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  <_  ( (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )
4948, 44breqtrd 4047 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  <_  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
5020, 35, 38, 38, 45, 49le2addd 9390 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  +  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
5137recnd 8861 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  CC )
52512halvesd 9957 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  =  ( M ^ 2 ) )
5350, 52breqtrd 4047 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( M ^ 2 ) )
5436recnd 8861 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  M  e.  CC )
5554sqvald 11242 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  =  ( M  x.  M ) )
5653, 55breqtrd 4047 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) )
5720, 35readdcld 8862 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  RR )
586nngt0d 9789 . . . . 5  |-  ( ph  ->  0  <  M )
59 ledivmul 9629 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  RR  /\  M  e.  RR  /\  ( M  e.  RR  /\  0  <  M ) )  -> 
( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  <_  M  <->  ( ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) ) )
6057, 36, 36, 58, 59syl112anc 1186 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  <_  M  <->  ( ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  <_  ( M  x.  M ) ) )
6156, 60mpbird 223 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)  <_  M )
621, 61syl5eqbr 4056 . 2  |-  ( ph  ->  R  <_  M )
63 simpr 447 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  R  =  0 )
641, 63syl5eqr 2329 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0 )
6557recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  CC )
666nnne0d 9790 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  M  =/=  0 )
67 diveq0 9434 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  e.  CC  /\  M  e.  CC  /\  M  =/=  0 )  ->  (
( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M
)  =  0  <->  (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  =  0 ) )
6865, 54, 66, 67syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0 ) )
69 zsqcl2 11181 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( E  e.  ZZ  ->  ( E ^ 2 )  e. 
NN0 )
709, 69syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  NN0 )
71 zsqcl2 11181 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( F  e.  ZZ  ->  ( F ^ 2 )  e. 
NN0 )
7216, 71syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( F ^ 2 )  e.  NN0 )
7370, 72nn0addcld 10022 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  NN0 )
7473nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) ) )
75 zsqcl2 11181 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( G  e.  ZZ  ->  ( G ^ 2 )  e. 
NN0 )
7624, 75syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( G ^ 2 )  e.  NN0 )
77 zsqcl2 11181 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( H  e.  ZZ  ->  ( H ^ 2 )  e. 
NN0 )
7831, 77syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( H ^ 2 )  e.  NN0 )
7976, 78nn0addcld 10022 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  NN0 )
8079nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  0  <_  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )
81 add20 9286 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  e.  RR  /\  0  <_  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) ) )  /\  ( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  e.  RR  /\  0  <_  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) ) )  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0  <->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) )  =  0 ) ) )
8220, 74, 35, 80, 81syl22anc 1183 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^
2 ) )  +  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
8368, 82bitrd 244 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) ) )  /  M )  =  0  <-> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
8483biimpa 470 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  +  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^
2 ) ) )  /  M )  =  0 )  ->  (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
8564, 84syldan 456 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( E ^
2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( G ^
2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
8685simpld 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0 )
8770nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( E ^ 2 ) )
8872nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( F ^ 2 ) )
89 add20 9286 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( E ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( E ^ 2 ) )  /\  ( ( F ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_ 
( F ^ 2 ) ) )  -> 
( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( E ^
2 )  =  0  /\  ( F ^
2 )  =  0 ) ) )
9012, 87, 19, 88, 89syl22anc 1183 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( E ^
2 )  =  0  /\  ( F ^
2 )  =  0 ) ) )
9190biimpa 470 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( E ^ 2 )  +  ( F ^ 2 ) )  =  0 )  ->  ( ( E ^ 2 )  =  0  /\  ( F ^ 2 )  =  0 ) )
9286, 91syldan 456 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( E ^ 2 )  =  0  /\  ( F ^ 2 )  =  0 ) )
9392simpld 445 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( E ^ 2 )  =  0 )
942, 6, 7, 934sqlem9 12993 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( A ^ 2 ) )
9592simprd 449 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( F ^ 2 )  =  0 )
9613, 6, 14, 954sqlem9 12993 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( B ^ 2 ) )
976nnsqcld 11265 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  NN )
9897nnzd 10116 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( M ^ 2 )  e.  ZZ )
99 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  ZZ  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
1002, 99syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
101 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  e.  ZZ  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
10213, 101syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
103 dvds2add 12560 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( A ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( B ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) ) ) )
10498, 100, 102, 103syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^
2 )  ||  ( B ^ 2 ) )  ->  ( M ^
2 )  ||  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) ) ) )
105104adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( A ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( B ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) ) ) )
10694, 96, 105mp2and 660 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) ) )
10785simprd 449 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 )
10876nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( G ^ 2 ) )
10978nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  0  <_  ( H ^ 2 ) )
110 add20 9286 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( G ^
2 )  e.  RR  /\  0  <_  ( G ^ 2 ) )  /\  ( ( H ^ 2 )  e.  RR  /\  0  <_ 
( H ^ 2 ) ) )  -> 
( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( G ^
2 )  =  0  /\  ( H ^
2 )  =  0 ) ) )
11127, 108, 34, 109, 110syl22anc 1183 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0  <-> 
( ( G ^
2 )  =  0  /\  ( H ^
2 )  =  0 ) ) )
112111biimpa 470 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( G ^ 2 )  +  ( H ^ 2 ) )  =  0 )  ->  ( ( G ^ 2 )  =  0  /\  ( H ^ 2 )  =  0 ) )
113107, 112syldan 456 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( G ^ 2 )  =  0  /\  ( H ^ 2 )  =  0 ) )
114113simpld 445 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( G ^ 2 )  =  0 )
11521, 6, 22, 1144sqlem9 12993 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( C ^ 2 ) )
116113simprd 449 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( H ^ 2 )  =  0 )
11728, 6, 29, 1164sqlem9 12993 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( D ^ 2 ) )
118 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ZZ  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
11921, 118syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
120 zsqcl 11174 . . . . . . . . . 10  |-  ( D  e.  ZZ  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
12128, 120syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
122 dvds2add 12560 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( C ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( D ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) ) )
12398, 119, 121, 122syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^
2 )  ||  ( D ^ 2 ) )  ->  ( M ^
2 )  ||  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
124123adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  ( C ^ 2 )  /\  ( M ^ 2 ) 
||  ( D ^
2 ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) ) )
125115, 117, 124mp2and 660 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )
126100, 102zaddcld 10121 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ )
127119, 121zaddcld 10121 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )
128 dvds2add 12560 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ  /\  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( M ^ 2 ) 
||  ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
12998, 126, 127, 128syl3anc 1182 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
130129adantr 451 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  /\  ( M ^
2 )  ||  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) ) )
131106, 125, 130mp2and 660 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  R  = 
0 )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
132 4sq.1 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  S  =  { n  |  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  ZZ  n  =  ( ( ( x ^
2 )  +  ( y ^ 2 ) )  +  ( ( z ^ 2 )  +  ( w ^
2 ) ) ) }
133 4sq.2 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
134 4sq.3 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  P  =  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )
135 4sq.4 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
136 4sq.5 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( 0 ... (
2  x.  N ) )  C_  S )
137 4sq.6 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  T  =  { i  e.  NN  |  ( i  x.  P )  e.  S }
138 4sq.7 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  M  =  sup ( T ,  RR ,  `'  <  )
139 4sq.p . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( M  x.  P
)  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
140132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 3, 2, 13, 21, 28, 7, 14, 22, 29, 1, 1394sqlem15 13006 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 )  /\  ( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( G ^ 2 ) )  =  0  /\  ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) ) )
141140simpld 445 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  /\  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 ) )
142141simpld 445 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( E ^ 2 ) )  =  0 )
1432, 6, 7, 1424sqlem10 12994 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( A ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
144141simprd 449 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( F ^ 2 ) )  =  0 )
14513, 6, 14, 1444sqlem10 12994 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( B ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
14698adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  e.  ZZ )
147100adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( A ^ 2 )  e.  ZZ )
14839recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  e.  CC )
14911zcnd 10118 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( E ^ 2 )  e.  CC )
150 subeq0 9073 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  e.  CC  /\  ( E ^ 2 )  e.  CC )  -> 
( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  <->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  =  ( E ^
2 ) ) )
151148, 149, 150syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  <->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  =  ( E ^
2 ) ) )
152151adantr 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( E ^ 2 ) )  =  0  <->  ( (
( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 )  =  ( E ^ 2 ) ) )
153142, 152mpbid 201 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  =  ( E ^
2 ) )
15411adantr 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( E ^ 2 )  e.  ZZ )
155153, 154eqeltrd 2357 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 )  e.  ZZ )
156147, 155zsubcld 10122 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
157102adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( B ^ 2 )  e.  ZZ )
158157, 155zsubcld 10122 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
159 dvds2add 12560 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( A ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  e.  ZZ  /\  ( ( B ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( M ^ 2 ) 
||  ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( B ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) ) )
160146, 156, 158, 159syl3anc 1182 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  (
( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  /\  ( M ^
2 )  ||  (
( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) ) )
161143, 145, 160mp2and 660 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) )
162100zcnd 10118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
163102zcnd 10118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
164162, 163, 148, 148addsub4d 9204 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) ) ) )
16544oveq2d 5874 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
166164, 165eqtr3d 2317 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
167166adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  +  ( ( B ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) )
168161, 167breqtrd 4047 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) ) )
169140simprd 449 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 )  -  ( G ^ 2 ) )  =  0  /\  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 ) )
170169simpld 445 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( G ^ 2 ) )  =  0 )
17121, 6, 22, 1704sqlem10 12994 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( C ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
172169simprd 449 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  -  ( H ^ 2 ) )  =  0 )
17328, 6, 29, 1724sqlem10 12994 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( D ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )
174119adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( C ^ 2 )  e.  ZZ )
175174, 155zsubcld 10122 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
176121adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( D ^ 2 )  e.  ZZ )
177176, 155zsubcld 10122 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
178 dvds2add 12560 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( C ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  e.  ZZ  /\  ( ( D ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( M ^ 2 ) 
||  ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( D ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) ) )
179146, 175, 177, 178syl3anc 1182 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  (
( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  /\  ( M ^
2 )  ||  (
( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) ) )
180171, 173, 179mp2and 660 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) ) )
181119zcnd 10118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( C ^ 2 )  e.  CC )
182121zcnd 10118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( D ^ 2 )  e.  CC )
183181, 182, 148, 148addsub4d 9204 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) ) ) )
18444oveq2d 5874 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
185183, 184eqtr3d 2317 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( ( C ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )
186185adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( C ^
2 )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  /  2 ) )  +  ( ( D ^ 2 )  -  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) )
187180, 186breqtrd 4047 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) ) )
188126adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  ZZ )
18944adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  =  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) )
190155, 155zaddcld 10121 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( M ^ 2 )  / 
2 )  /  2
)  +  ( ( ( M ^ 2 )  /  2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
191189, 190eqeltrrd 2358 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( M ^ 2 )  /  2 )  e.  ZZ )
192188, 191zsubcld 10122 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
193127adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  ZZ )
194193, 191zsubcld 10122 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )
195 dvds2add 12560 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ  /\  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( ( M ^ 2 ) 
||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  /\  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) ) ) )
196146, 192, 194, 195syl3anc 1182 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( M ^
2 )  ||  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  /\  ( M ^
2 )  ||  (
( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) ) ) )
197168, 187, 196mp2and 660 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) ) )
198126zcnd 10118 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  e.  CC )
199127zcnd 10118 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  e.  CC )
200198, 199, 43, 43addsub4d 9204 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) ) ) )
20152oveq2d 5874 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  (
( ( M ^
2 )  /  2
)  +  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  -  ( M ^
2 ) ) )
202200, 201eqtr3d 2317 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  -  ( ( M ^
2 )  /  2
) )  +  ( ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  /  2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  -  ( M ^
2 ) ) )
203202adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  (
( M ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) )  -  ( ( M ^ 2 )  / 
2 ) ) )  =  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) )
204197, 203breqtrd 4047 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) )
205126, 127zaddcld 10121 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )
206205adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^
2 ) ) )  e.  ZZ )
207 dvdssubr 12570 . . . . . . 7  |-  ( ( ( M ^ 2 )  e.  ZZ  /\  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  e.  ZZ )  ->  ( ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  <->  ( M ^
2 )  ||  (
( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) ) )
208146, 206, 207syl2anc 642 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  (
( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  <->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^
2 ) )  +  ( ( C ^
2 )  +  ( D ^ 2 ) ) )  -  ( M ^ 2 ) ) ) )
209204, 208mpbird 223 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
210131, 209jaodan 760 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
211139adantr 451 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M  x.  P
)  =  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  +  ( ( C ^ 2 )  +  ( D ^ 2 ) ) ) )
212210, 211breqtrrd 4049 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( R  =  0  \/  R  =  M ) )  -> 
( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P ) )
213212ex 423 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) )
21462, 213jca 518 1  |-  ( ph  ->  ( R  <_  M  /\  ( ( R  =  0  \/  R  =  M )  ->  ( M ^ 2 )  ||  ( M  x.  P
) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   {cab 2269    =/= wne 2446   E.wrex 2544   {crab 2547    C_ wss 3152   class class class wbr 4023   `'ccnv 4688   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   supcsup 7193   CCcc 8735   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   ...cfz 10782    mod cmo 10973   ^cexp 11104    || cdivides 12531   Primecprime 12758
This theorem is referenced by:  4sqlem17  13008
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-sup 7194  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-fl 10925  df-mod 10974  df-seq 11047  df-exp 11105  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-dvds 12532  df-gcd 12686
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