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Theorem pythagtriplem12 14362
Description: Lemma for pythagtrip 14370. Calculate the square of  M. (Contributed by Scott Fenton, 17-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
pythagtriplem11.1  |-  M  =  ( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) )  /  2 )
Assertion
Ref Expression
pythagtriplem12  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( M ^ 2 )  =  ( ( C  +  A )  /  2
) )

Proof of Theorem pythagtriplem12
StepHypRef Expression
1 pythagtriplem11.1 . . 3  |-  M  =  ( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) )  /  2 )
21oveq1i 6306 . 2  |-  ( M ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  +  ( sqr `  ( C  -  B )
) )  /  2
) ^ 2 )
3 nncn 10564 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  NN  ->  C  e.  CC )
4 nncn 10564 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  NN  ->  B  e.  CC )
5 addcl 9591 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  CC  /\  B  e.  CC )  ->  ( C  +  B
)  e.  CC )
63, 4, 5syl2anr 478 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  B
)  e.  CC )
763adant1 1014 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  B )  e.  CC )
87sqrtcld 13280 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( sqr `  ( C  +  B ) )  e.  CC )
9 subcl 9838 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  CC  /\  B  e.  CC )  ->  ( C  -  B
)  e.  CC )
103, 4, 9syl2anr 478 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  -  B
)  e.  CC )
11103adant1 1014 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  -  B )  e.  CC )
1211sqrtcld 13280 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( sqr `  ( C  -  B ) )  e.  CC )
138, 12addcld 9632 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  (
( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC )
14133ad2ant1 1017 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC )
15 2cn 10627 . . . . . 6  |-  2  e.  CC
16 2ne0 10649 . . . . . 6  |-  2  =/=  0
17 sqdiv 12236 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC  /\  2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) )  /  2 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  +  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) ^ 2 )  /  ( 2 ^ 2 ) ) )
1815, 16, 17mp3an23 1316 . . . . 5  |-  ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC  ->  ( (
( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  / 
2 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  /  (
2 ^ 2 ) ) )
1915sqvali 12250 . . . . . 6  |-  ( 2 ^ 2 )  =  ( 2  x.  2 )
2019oveq2i 6307 . . . . 5  |-  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  /  (
2 ^ 2 ) )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  /  (
2  x.  2 ) )
2118, 20syl6eq 2514 . . . 4  |-  ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC  ->  ( (
( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  / 
2 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  /  (
2  x.  2 ) ) )
2214, 21syl 16 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) )  /  2 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  +  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) ^ 2 )  /  ( 2  x.  2 ) ) )
2383ad2ant1 1017 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( sqr `  ( C  +  B ) )  e.  CC )
24123ad2ant1 1017 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( sqr `  ( C  -  B ) )  e.  CC )
25 binom2 12286 . . . . . . 7  |-  ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  e.  CC  /\  ( sqr `  ( C  -  B ) )  e.  CC )  -> 
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B )
) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ) )  +  ( ( sqr `  ( C  -  B ) ) ^ 2 ) ) )
2623, 24, 25syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  =  ( ( ( ( sqr `  ( C  +  B
) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ) )  +  ( ( sqr `  ( C  -  B )
) ^ 2 ) ) )
27 nnre 10563 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  NN  ->  C  e.  RR )
28 nnre 10563 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( B  e.  NN  ->  B  e.  RR )
29 readdcl 9592 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( C  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( C  +  B
)  e.  RR )
3027, 28, 29syl2anr 478 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  B
)  e.  RR )
31303adant1 1014 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  B )  e.  RR )
32313ad2ant1 1017 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( C  +  B )  e.  RR )
33273ad2ant3 1019 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  C  e.  RR )
34283ad2ant2 1018 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  B  e.  RR )
35 nngt0 10585 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  e.  NN  ->  0  <  C )
36353ad2ant3 1019 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  0  <  C )
37 nngt0 10585 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( B  e.  NN  ->  0  <  B )
38373ad2ant2 1018 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  0  <  B )
3933, 34, 36, 38addgt0d 10148 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  0  <  ( C  +  B
) )
40393ad2ant1 1017 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  0  <  ( C  +  B
) )
41 0re 9613 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  RR
42 ltle 9690 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  ( C  +  B
)  e.  RR )  ->  ( 0  < 
( C  +  B
)  ->  0  <_  ( C  +  B ) ) )
4341, 42mpan 670 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  +  B )  e.  RR  ->  (
0  <  ( C  +  B )  ->  0  <_  ( C  +  B
) ) )
4432, 40, 43sylc 60 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  0  <_  ( C  +  B
) )
45 resqrtth 13101 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( C  +  B
)  e.  RR  /\  0  <_  ( C  +  B ) )  -> 
( ( sqr `  ( C  +  B )
) ^ 2 )  =  ( C  +  B ) )
4632, 44, 45syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( sqr `  ( C  +  B )
) ^ 2 )  =  ( C  +  B ) )
4746oveq1d 6311 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( sqr `  ( C  +  B )
) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ) )  =  ( ( C  +  B )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ) ) )
48 resubcl 9902 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  RR  /\  B  e.  RR )  ->  ( C  -  B
)  e.  RR )
4927, 28, 48syl2anr 478 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  -  B
)  e.  RR )
50493adant1 1014 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  -  B )  e.  RR )
51503ad2ant1 1017 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( C  -  B )  e.  RR )
52 pythagtriplem10 14356 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 ) )  ->  0  <  ( C  -  B )
)
53523adant3 1016 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  0  <  ( C  -  B
) )
54 ltle 9690 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  ( C  -  B
)  e.  RR )  ->  ( 0  < 
( C  -  B
)  ->  0  <_  ( C  -  B ) ) )
5541, 54mpan 670 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  -  B )  e.  RR  ->  (
0  <  ( C  -  B )  ->  0  <_  ( C  -  B
) ) )
5651, 53, 55sylc 60 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  0  <_  ( C  -  B
) )
57 resqrtth 13101 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( C  -  B
)  e.  RR  /\  0  <_  ( C  -  B ) )  -> 
( ( sqr `  ( C  -  B )
) ^ 2 )  =  ( C  -  B ) )
5851, 56, 57syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( sqr `  ( C  -  B )
) ^ 2 )  =  ( C  -  B ) )
5947, 58oveq12d 6314 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ) )  +  ( ( sqr `  ( C  -  B )
) ^ 2 ) )  =  ( ( ( C  +  B
)  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ) )  +  ( C  -  B ) ) )
6073ad2ant1 1017 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( C  +  B )  e.  CC )
618, 12mulcld 9633 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  (
( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC )
62 mulcl 9593 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  e.  CC )  ->  (
2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) )  e.  CC )
6315, 61, 62sylancr 663 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  (
2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) )  e.  CC )
64633ad2ant1 1017 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) )  e.  CC )
65113ad2ant1 1017 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( C  -  B )  e.  CC )
6660, 64, 65add32d 9821 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( C  +  B )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) ) )  +  ( C  -  B ) )  =  ( ( ( C  +  B )  +  ( C  -  B
) )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) ) ) )
6733ad2ant3 1019 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  C  e.  CC )
68673ad2ant1 1017 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  C  e.  CC )
69 nncn 10564 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  CC )
70693ad2ant1 1017 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  A  e.  CC )
71703ad2ant1 1017 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  A  e.  CC )
72 adddi 9598 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  C  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  (
2  x.  ( C  +  A ) )  =  ( ( 2  x.  C )  +  ( 2  x.  A
) ) )
7315, 72mp3an1 1311 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( 2  x.  ( C  +  A )
)  =  ( ( 2  x.  C )  +  ( 2  x.  A ) ) )
7468, 71, 73syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  ( C  +  A ) )  =  ( ( 2  x.  C )  +  ( 2  x.  A
) ) )
7543ad2ant2 1018 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  B  e.  CC )
76753ad2ant1 1017 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  B  e.  CC )
7768, 76, 68ppncand 9990 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( C  +  B
)  +  ( C  -  B ) )  =  ( C  +  C ) )
78682timesd 10802 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  C )  =  ( C  +  C ) )
7977, 78eqtr4d 2501 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( C  +  B
)  +  ( C  -  B ) )  =  ( 2  x.  C ) )
80 oveq1 6303 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A ^ 2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^
2 )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( C ^ 2 )  -  ( B ^ 2 ) ) )
81803ad2ant2 1018 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( C ^ 2 )  -  ( B ^ 2 ) ) )
8271sqcld 12311 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
8376sqcld 12311 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( B ^ 2 )  e.  CC )
8482, 83pncand 9951 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  -  ( B ^ 2 ) )  =  ( A ^
2 ) )
85 subsq 12278 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( C  e.  CC  /\  B  e.  CC )  ->  ( ( C ^
2 )  -  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( C  +  B )  x.  ( C  -  B
) ) )
8668, 76, 85syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( C ^ 2 )  -  ( B ^ 2 ) )  =  ( ( C  +  B )  x.  ( C  -  B
) ) )
8781, 84, 863eqtr3rd 2507 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( C  +  B
)  x.  ( C  -  B ) )  =  ( A ^
2 ) )
8887fveq2d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( sqr `  ( ( C  +  B )  x.  ( C  -  B
) ) )  =  ( sqr `  ( A ^ 2 ) ) )
8932, 44, 51, 56sqrtmuld 13268 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( sqr `  ( ( C  +  B )  x.  ( C  -  B
) ) )  =  ( ( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) )
90 nnre 10563 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  RR )
91903ad2ant1 1017 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  A  e.  RR )
92913ad2ant1 1017 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  A  e.  RR )
93 nnnn0 10823 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  NN0 )
9493nn0ge0d 10876 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A  e.  NN  ->  0  <_  A )
95943ad2ant1 1017 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  0  <_  A )
96953ad2ant1 1017 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  0  <_  A )
9792, 96sqrtsqd 13263 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( sqr `  ( A ^
2 ) )  =  A )
9888, 89, 973eqtr3d 2506 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) )  =  A )
9998oveq2d 6312 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) )  =  ( 2  x.  A
) )
10079, 99oveq12d 6314 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( C  +  B )  +  ( C  -  B ) )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  C
)  +  ( 2  x.  A ) ) )
10174, 100eqtr4d 2501 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  ( C  +  A ) )  =  ( ( ( C  +  B )  +  ( C  -  B ) )  +  ( 2  x.  (
( sqr `  ( C  +  B )
)  x.  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ) ) )
10266, 101eqtr4d 2501 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( C  +  B )  +  ( 2  x.  ( ( sqr `  ( C  +  B ) )  x.  ( sqr `  ( C  -  B )
) ) ) )  +  ( C  -  B ) )  =  ( 2  x.  ( C  +  A )
) )
10326, 59, 1023eqtrd 2502 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( sqr `  ( C  +  B )
)  +  ( sqr `  ( C  -  B
) ) ) ^
2 )  =  ( 2  x.  ( C  +  A ) ) )
104103oveq1d 6311 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ^ 2 )  /  ( 2  x.  2 ) )  =  ( ( 2  x.  ( C  +  A
) )  /  (
2  x.  2 ) ) )
105 addcl 9591 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( C  +  A
)  e.  CC )
1063, 69, 105syl2anr 478 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  A
)  e.  CC )
1071063adant2 1015 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  ->  ( C  +  A )  e.  CC )
1081073ad2ant1 1017 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( C  +  A )  e.  CC )
109 mulcl 9593 . . . . . 6  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( C  +  A
)  e.  CC )  ->  ( 2  x.  ( C  +  A
) )  e.  CC )
11015, 108, 109sylancr 663 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
2  x.  ( C  +  A ) )  e.  CC )
111 2cnne0 10771 . . . . . 6  |-  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )
112 divdiv1 10276 . . . . . 6  |-  ( ( ( 2  x.  ( C  +  A )
)  e.  CC  /\  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )  /\  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 ) )  -> 
( ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  / 
2 )  /  2
)  =  ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  /  ( 2  x.  2 ) ) )
113111, 111, 112mp3an23 1316 . . . . 5  |-  ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  e.  CC  ->  (
( ( 2  x.  ( C  +  A
) )  /  2
)  /  2 )  =  ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  / 
( 2  x.  2 ) ) )
114110, 113syl 16 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( 2  x.  ( C  +  A
) )  /  2
)  /  2 )  =  ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  / 
( 2  x.  2 ) ) )
115104, 114eqtr4d 2501 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) ) ^ 2 )  /  ( 2  x.  2 ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( C  +  A ) )  / 
2 )  /  2
) )
116 divcan3 10252 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  +  A
)  e.  CC  /\  2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )  ->  (
( 2  x.  ( C  +  A )
)  /  2 )  =  ( C  +  A ) )
11715, 16, 116mp3an23 1316 . . . . 5  |-  ( ( C  +  A )  e.  CC  ->  (
( 2  x.  ( C  +  A )
)  /  2 )  =  ( C  +  A ) )
118108, 117syl 16 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( 2  x.  ( C  +  A )
)  /  2 )  =  ( C  +  A ) )
119118oveq1d 6311 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( 2  x.  ( C  +  A
) )  /  2
)  /  2 )  =  ( ( C  +  A )  / 
2 ) )
12022, 115, 1193eqtrd 2502 . 2  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  (
( ( ( sqr `  ( C  +  B
) )  +  ( sqr `  ( C  -  B ) ) )  /  2 ) ^ 2 )  =  ( ( C  +  A )  /  2
) )
1212, 120syl5eq 2510 1  |-  ( ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  NN  /\  C  e.  NN )  /\  ( ( A ^
2 )  +  ( B ^ 2 ) )  =  ( C ^ 2 )  /\  ( ( A  gcd  B )  =  1  /\ 
-.  2  ||  A
) )  ->  ( M ^ 2 )  =  ( ( C  +  A )  /  2
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1395    e. wcel 1819    =/= wne 2652   class class class wbr 4456   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   CCcc 9507   RRcr 9508   0cc0 9509   1c1 9510    + caddc 9512    x. cmul 9514    < clt 9645    <_ cle 9646    - cmin 9824    / cdiv 10227   NNcn 10556   2c2 10606   ^cexp 12169   sqrcsqrt 13078    || cdvds 13998    gcd cgcd 14156
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-er 7329  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-sup 7919  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246  df-seq 12111  df-exp 12170  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081
This theorem is referenced by:  pythagtriplem15  14365  pythagtriplem17  14367
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