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 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5d |
โข ( ๐ โ ๐ = ( ( ๐
โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) ) |
12 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
|
flt4lem5e |
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 ) ) ) |
13 |
12
|
simp2d |
โข ( ๐ โ ( ๐
โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ ) ) |
14 |
13
|
simp3d |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
15 |
13
|
simp1d |
โข ( ๐ โ ๐
โ โ ) |
16 |
13
|
simp2d |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
17 |
15 16
|
nnmulcld |
โข ( ๐ โ ( ๐
ยท ๐ ) โ โ ) |
18 |
12
|
simp3d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) โง ( ๐ต / 2 ) โ โ ) ) |
19 |
18
|
simprd |
โข ( ๐ โ ( ๐ต / 2 ) โ โ ) |
20 |
14
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โค ) |
21 |
15
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐
โ โค ) |
22 |
20 21
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐
) = ( ๐
gcd ๐ ) ) |
23 |
12
|
simp1d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) ) |
24 |
23
|
simp2d |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) |
25 |
22 24
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐
) = 1 ) |
26 |
16
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โค ) |
27 |
20 26
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = ( ๐ gcd ๐ ) ) |
28 |
23
|
simp3d |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) |
29 |
27 28
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) |
30 |
|
rpmul |
โข ( ( ๐ โ โค โง ๐
โ โค โง ๐ โ โค ) โ ( ( ( ๐ gcd ๐
) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) โ ( ๐ gcd ( ๐
ยท ๐ ) ) = 1 ) ) |
31 |
20 21 26 30
|
syl3anc |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐ gcd ๐
) = 1 โง ( ๐ gcd ๐ ) = 1 ) โ ( ๐ gcd ( ๐
ยท ๐ ) ) = 1 ) ) |
32 |
25 29 31
|
mp2and |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ( ๐
ยท ๐ ) ) = 1 ) |
33 |
18
|
simpld |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) ) |
34 |
14 17 19 32 33
|
flt4lem4 |
โข ( ๐ โ ( ๐ = ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โง ( ๐
ยท ๐ ) = ( ( ( ๐
ยท ๐ ) gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) ) |
35 |
34
|
simpld |
โข ( ๐ โ ๐ = ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) |
36 |
14 16
|
nnmulcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ๐ ) โ โ ) |
37 |
36
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ๐ ) โ โค ) |
38 |
37 21
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐ ) gcd ๐
) = ( ๐
gcd ( ๐ ยท ๐ ) ) ) |
39 |
23
|
simp1d |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) |
40 |
|
rpmul |
โข ( ( ๐
โ โค โง ๐ โ โค โง ๐ โ โค ) โ ( ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) โ ( ๐
gcd ( ๐ ยท ๐ ) ) = 1 ) ) |
41 |
21 20 26 40
|
syl3anc |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐
gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐
gcd ๐ ) = 1 ) โ ( ๐
gcd ( ๐ ยท ๐ ) ) = 1 ) ) |
42 |
24 39 41
|
mp2and |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ( ๐ ยท ๐ ) ) = 1 ) |
43 |
38 42
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐ ) gcd ๐
) = 1 ) |
44 |
14
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
45 |
16
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐ โ โ ) |
46 |
15
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ๐
โ โ ) |
47 |
44 45 46
|
mul32d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐ ) ยท ๐
) = ( ( ๐ ยท ๐
) ยท ๐ ) ) |
48 |
44 46 45
|
mulassd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐
) ยท ๐ ) = ( ๐ ยท ( ๐
ยท ๐ ) ) ) |
49 |
48 33
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐
) ยท ๐ ) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) ) |
50 |
47 49
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐ ) ยท ๐
) = ( ( ๐ต / 2 ) โ 2 ) ) |
51 |
36 15 19 43 50
|
flt4lem4 |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐ ) = ( ( ( ๐ ยท ๐ ) gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โง ๐
= ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) ) |
52 |
51
|
simprd |
โข ( ๐ โ ๐
= ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) |
53 |
52
|
oveq1d |
โข ( ๐ โ ( ๐
โ 2 ) = ( ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โ 2 ) ) |
54 |
|
gcdnncl |
โข ( ( ๐
โ โ โง ( ๐ต / 2 ) โ โ ) โ ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
55 |
15 19 54
|
syl2anc |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
56 |
55
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
57 |
56
|
flt4lem |
โข ( ๐ โ ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) = ( ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โ 2 ) ) |
58 |
53 57
|
eqtr4d |
โข ( ๐ โ ( ๐
โ 2 ) = ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) ) |
59 |
14 15
|
nnmulcld |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ๐
) โ โ ) |
60 |
59
|
nnzd |
โข ( ๐ โ ( ๐ ยท ๐
) โ โค ) |
61 |
60 26
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐
) gcd ๐ ) = ( ๐ gcd ( ๐ ยท ๐
) ) ) |
62 |
26 21
|
gcdcomd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐
) = ( ๐
gcd ๐ ) ) |
63 |
62 39
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ๐
) = 1 ) |
64 |
|
rpmul |
โข ( ( ๐ โ โค โง ๐ โ โค โง ๐
โ โค ) โ ( ( ( ๐ gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐
) = 1 ) โ ( ๐ gcd ( ๐ ยท ๐
) ) = 1 ) ) |
65 |
26 20 21 64
|
syl3anc |
โข ( ๐ โ ( ( ( ๐ gcd ๐ ) = 1 โง ( ๐ gcd ๐
) = 1 ) โ ( ๐ gcd ( ๐ ยท ๐
) ) = 1 ) ) |
66 |
28 63 65
|
mp2and |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ( ๐ ยท ๐
) ) = 1 ) |
67 |
61 66
|
eqtrd |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐
) gcd ๐ ) = 1 ) |
68 |
59 16 19 67 49
|
flt4lem4 |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ ยท ๐
) = ( ( ( ๐ ยท ๐
) gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โง ๐ = ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) ) |
69 |
68
|
simprd |
โข ( ๐ โ ๐ = ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) ) |
70 |
69
|
oveq1d |
โข ( ๐ โ ( ๐ โ 2 ) = ( ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โ 2 ) ) |
71 |
|
gcdnncl |
โข ( ( ๐ โ โ โง ( ๐ต / 2 ) โ โ ) โ ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
72 |
16 19 71
|
syl2anc |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
73 |
72
|
nncnd |
โข ( ๐ โ ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ โ ) |
74 |
73
|
flt4lem |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) = ( ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) โ 2 ) ) |
75 |
70 74
|
eqtr4d |
โข ( ๐ โ ( ๐ โ 2 ) = ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) ) |
76 |
58 75
|
oveq12d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐
โ 2 ) + ( ๐ โ 2 ) ) = ( ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) + ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) ) ) |
77 |
11 35 76
|
3eqtr3d |
โข ( ๐ โ ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 2 ) = ( ( ( ๐
gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) + ( ( ๐ gcd ( ๐ต / 2 ) ) โ 4 ) ) ) |