Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
flt4lem5a.m |
โข ๐ = ( ( ( โ โ ( ๐ถ + ( ๐ต โ 2 ) ) ) + ( โ โ ( ๐ถ โ ( ๐ต โ 2 ) ) ) ) / 2 ) |
2 |
|
flt4lem5a.n |
โข ๐ = ( ( ( โ โ ( ๐ถ + ( ๐ต โ 2 ) ) ) โ ( โ โ ( ๐ถ โ ( ๐ต โ 2 ) ) ) ) / 2 ) |
3 |
|
flt4lem5a.r |
โข ๐
= ( ( ( โ โ ( ๐ + ๐ ) ) + ( โ โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) / 2 ) |
4 |
|
flt4lem5a.s |
โข ๐ = ( ( ( โ โ ( ๐ + ๐ ) ) โ ( โ โ ( ๐ โ ๐ ) ) ) / 2 ) |
5 |
|
flt4lem5a.a |
โข ( ๐ โ ๐ด โ โ ) |
6 |
|
flt4lem5a.b |
โข ( ๐ โ ๐ต โ โ ) |
7 |
|
flt4lem5a.c |
โข ( ๐ โ ๐ถ โ โ ) |
8 |
|
flt4lem5a.1 |
โข ( ๐ โ ยฌ 2 โฅ ๐ด ) |
9 |
|
flt4lem5a.2 |
โข ( ๐ โ ( ๐ด gcd ๐ถ ) = 1 ) |
10 |
|
flt4lem5a.3 |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ด โ 4 ) + ( ๐ต โ 4 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) ) |
11 |
5
|
nnsqcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ด โ 2 ) โ โ ) |
12 |
6
|
nnsqcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ต โ 2 ) โ โ ) |
13 |
|
2prm |
โข 2 โ โ |
14 |
5
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ด โ โค ) |
15 |
|
prmdvdssq |
โข ( ( 2 โ โ โง ๐ด โ โค ) โ ( 2 โฅ ๐ด โ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) |
16 |
13 14 15
|
sylancr |
โข ( ๐ โ ( 2 โฅ ๐ด โ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) |
17 |
8 16
|
mtbid |
โข ( ๐ โ ยฌ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) |
18 |
|
2nn |
โข 2 โ โ |
19 |
18
|
a1i |
โข ( ๐ โ 2 โ โ ) |
20 |
|
rplpwr |
โข ( ( ๐ด โ โ โง ๐ถ โ โ โง 2 โ โ ) โ ( ( ๐ด gcd ๐ถ ) = 1 โ ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ๐ถ ) = 1 ) ) |
21 |
5 7 19 20
|
syl3anc |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ด gcd ๐ถ ) = 1 โ ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ๐ถ ) = 1 ) ) |
22 |
9 21
|
mpd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ๐ถ ) = 1 ) |
23 |
5
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐ด โ โ ) |
24 |
23
|
flt4lem |
โข ( ๐ โ ( ๐ด โ 4 ) = ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) ) |
25 |
6
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐ต โ โ ) |
26 |
25
|
flt4lem |
โข ( ๐ โ ( ๐ต โ 4 ) = ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) |
27 |
24 26
|
oveq12d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ด โ 4 ) + ( ๐ต โ 4 ) ) = ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) ) |
28 |
27 10
|
eqtr3d |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) ) |
29 |
11 12 7 17 22 28
|
flt4lem1 |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ โ โง ( ๐ต โ 2 ) โ โ โง ๐ถ โ โ ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ( ๐ต โ 2 ) ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) ) |
30 |
2
|
pythagtriplem13 |
โข ( ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ โ โง ( ๐ต โ 2 ) โ โ โง ๐ถ โ โ ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ( ๐ต โ 2 ) ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) โ ๐ โ โ ) |
31 |
29 30
|
syl |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
32 |
1
|
pythagtriplem11 |
โข ( ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ โ โง ( ๐ต โ 2 ) โ โ โง ๐ถ โ โ ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ( ๐ต โ 2 ) ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) โ ๐ โ โ ) |
33 |
29 32
|
syl |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
34 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5a |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ด โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) = ( ๐ โ 2 ) ) |
35 |
31
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โค ) |
36 |
14 35
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ๐ด gcd ๐ ) = ( ๐ gcd ๐ด ) ) |
37 |
33
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โค ) |
38 |
35 37
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = ( ๐ gcd ๐ ) ) |
39 |
1 2
|
flt4lem5 |
โข ( ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ โ โง ( ๐ต โ 2 ) โ โ โง ๐ถ โ โ ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) โ 2 ) + ( ( ๐ต โ 2 ) โ 2 ) ) = ( ๐ถ โ 2 ) โง ( ( ( ๐ด โ 2 ) gcd ( ๐ต โ 2 ) ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ( ๐ด โ 2 ) ) ) โ ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) |
40 |
29 39
|
syl |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) |
41 |
38 40
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) |
42 |
31
|
nnsqcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ โ 2 ) โ โ ) |
43 |
42
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐ โ 2 ) โ โ ) |
44 |
11
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐ด โ 2 ) โ โ ) |
45 |
43 44
|
addcomd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ โ 2 ) + ( ๐ด โ 2 ) ) = ( ( ๐ด โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) ) |
46 |
45 34
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ โ 2 ) + ( ๐ด โ 2 ) ) = ( ๐ โ 2 ) ) |
47 |
31 5 33 41 46
|
fltabcoprm |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ด ) = 1 ) |
48 |
36 47
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ๐ด gcd ๐ ) = 1 ) |
49 |
3 4
|
flt4lem5 |
โข ( ( ( ๐ด โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) โง ( ( ๐ด โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) = ( ๐ โ 2 ) โง ( ( ๐ด gcd ๐ ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ๐ด ) ) โ ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) |
50 |
5 31 33 34 48 8 49
|
syl312anc |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) |
51 |
3
|
pythagtriplem11 |
โข ( ( ( ๐ด โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) โง ( ( ๐ด โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) = ( ๐ โ 2 ) โง ( ( ๐ด gcd ๐ ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ๐ด ) ) โ ๐
โ โ ) |
52 |
5 31 33 34 48 8 51
|
syl312anc |
โข ( ๐ โ ๐
โ โ ) |
53 |
4
|
pythagtriplem13 |
โข ( ( ( ๐ด โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) โง ( ( ๐ด โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) = ( ๐ โ 2 ) โง ( ( ๐ด gcd ๐ ) = 1 โง ยฌ 2 โฅ ๐ด ) ) โ ๐ โ โ ) |
54 |
5 31 33 34 48 8 53
|
syl312anc |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
55 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5d |
โข ( ๐ โ ๐ = ( ( ๐
โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) ) |
56 |
33 52 54 55 50
|
flt4lem5elem |
โข ( ๐ โ ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) ) |
57 |
|
3anass |
โข ( ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) โ ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) ) ) |
58 |
50 56 57
|
sylanbrc |
โข ( ๐ โ ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) ) |
59 |
52 54 33
|
3jca |
โข ( ๐ โ ( ๐
โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) ) |
60 |
|
sq2 |
โข ( 2 โ 2 ) = 4 |
61 |
|
4cn |
โข 4 โ โ |
62 |
60 61
|
eqeltri |
โข ( 2 โ 2 ) โ โ |
63 |
62
|
a1i |
โข ( ๐ โ ( 2 โ 2 ) โ โ ) |
64 |
52 54
|
nnmulcld |
โข ( ๐ โ ( ๐
ยท ๐ ) โ โ ) |
65 |
33 64
|
nnmulcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) โ โ ) |
66 |
65
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) โ โ ) |
67 |
|
4ne0 |
โข 4 โ 0 |
68 |
60 67
|
eqnetri |
โข ( 2 โ 2 ) โ 0 |
69 |
68
|
a1i |
โข ( ๐ โ ( 2 โ 2 ) โ 0 ) |
70 |
|
2cn |
โข 2 โ โ |
71 |
70
|
sqvali |
โข ( 2 โ 2 ) = ( 2 ยท 2 ) |
72 |
71
|
oveq1i |
โข ( ( 2 โ 2 ) ยท ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( ( 2 ยท 2 ) ยท ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) |
73 |
|
2cnd |
โข ( ๐ โ 2 โ โ ) |
74 |
33
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
75 |
64
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐
ยท ๐ ) โ โ ) |
76 |
73 73 74 75
|
mul4d |
โข ( ๐ โ ( ( 2 ยท 2 ) ยท ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( ( 2 ยท ๐ ) ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) ) |
77 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5c |
โข ( ๐ โ ๐ = ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) |
78 |
77 31
|
eqeltrrd |
โข ( ๐ โ ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) โ โ ) |
79 |
78
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) โ โ ) |
80 |
73 74 79
|
mulassd |
โข ( ๐ โ ( ( 2 ยท ๐ ) ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( 2 ยท ( ๐ ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) ) ) |
81 |
77
|
eqcomd |
โข ( ๐ โ ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ๐ ) |
82 |
81
|
oveq2d |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( ๐ ยท ๐ ) ) |
83 |
82
|
oveq2d |
โข ( ๐ โ ( 2 ยท ( ๐ ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) ) = ( 2 ยท ( ๐ ยท ๐ ) ) ) |
84 |
80 83
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( 2 ยท ๐ ) ยท ( 2 ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( 2 ยท ( ๐ ยท ๐ ) ) ) |
85 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5b |
โข ( ๐ โ ( 2 ยท ( ๐ ยท ๐ ) ) = ( ๐ต โ 2 ) ) |
86 |
76 84 85
|
3eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( 2 ยท 2 ) ยท ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( ๐ต โ 2 ) ) |
87 |
72 86
|
eqtrid |
โข ( ๐ โ ( ( 2 โ 2 ) ยท ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) = ( ๐ต โ 2 ) ) |
88 |
63 66 69 87
|
mvllmuld |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต โ 2 ) / ( 2 โ 2 ) ) ) |
89 |
|
2ne0 |
โข 2 โ 0 |
90 |
89
|
a1i |
โข ( ๐ โ 2 โ 0 ) |
91 |
25 73 90
|
sqdivd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) = ( ( ๐ต โ 2 ) / ( 2 โ 2 ) ) ) |
92 |
88 91
|
eqtr4d |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) ) |
93 |
65
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) โ โค ) |
94 |
92 93
|
eqeltrrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) โ โค ) |
95 |
6
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ต โ โค ) |
96 |
|
znq |
โข ( ( ๐ต โ โค โง 2 โ โ ) โ ( ๐ต / 2 ) โ โ ) |
97 |
95 18 96
|
sylancl |
โข ( ๐ โ ( ๐ต / 2 ) โ โ ) |
98 |
6
|
nngt0d |
โข ( ๐ โ 0 < ๐ต ) |
99 |
6
|
nnred |
โข ( ๐ โ ๐ต โ โ ) |
100 |
|
halfpos2 |
โข ( ๐ต โ โ โ ( 0 < ๐ต โ 0 < ( ๐ต / 2 ) ) ) |
101 |
99 100
|
syl |
โข ( ๐ โ ( 0 < ๐ต โ 0 < ( ๐ต / 2 ) ) ) |
102 |
98 101
|
mpbid |
โข ( ๐ โ 0 < ( ๐ต / 2 ) ) |
103 |
94 97 102
|
posqsqznn |
โข ( ๐ โ ( ๐ต / 2 ) โ โ ) |
104 |
92 103
|
jca |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) โง ( ๐ต / 2 ) โ โ ) ) |
105 |
58 59 104
|
3jca |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) โง ( ๐
โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) โง ( ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) โง ( ๐ต / 2 ) โ โ ) ) ) |