Nuprl Lemma : Euler-four-square-identity

∀[a1,b1,c1,d1,a,b,c,d:ℤ].
  ((((a1 * a1) + (b1 * b1) + (c1 * c1) + (d1 * d1)) * ((a * a) + (b * b) + (c * c) + (d * d)))
  = ((((a1 * a) + ((-b1) * b) + ((-c1) * c) + ((-d1) * d)) * ((a1 * a) + ((-b1) * b) + ((-c1) * c) + ((-d1) * d)))
    + (((a1 * b) + (b1 * a) + (c1 * d) + ((-d1) * c)) * ((a1 * b) + (b1 * a) + (c1 * d) + ((-d1) * c)))
    + (((a1 * c) + (c1 * a) + (d1 * b) + ((-b1) * d)) * ((a1 * c) + (c1 * a) + (d1 * b) + ((-b1) * d)))
    + (((a1 * d) + (d1 * a) + (b1 * c) + ((-c1) * b)) * ((a1 * d) + (d1 * a) + (b1 * c) + ((-c1) * b))))
  ∈ ℤ)


Proof




Definitions occuring in Statement :  uall: ∀[x:A]. B[x],  multiply: n * m,  add: n + m,  minus: -n,  int: ℤ,  equal: s = t ∈ T
Definitions unfolded in proof :  prop: ℙ,  top: Top,  false: False,  exists: ∃x:A. B[x],  satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla),  implies: P ⇒ Q,  not: ¬A,  uimplies: b supposing a,  or: P ∨ Q,  decidable: Dec(P),  all: ∀x:A. B[x],  member: t ∈ T,  uall: ∀[x:A]. B[x]
Lemmas referenced :  int_formula_prop_wf,  int_term_value_minus_lemma,  int_term_value_var_lemma,  int_term_value_add_lemma,  int_term_value_mul_lemma,  int_formula_prop_eq_lemma,  int_formula_prop_not_lemma,  itermMinus_wf,  itermVar_wf,  itermAdd_wf,  itermMultiply_wf,  intformeq_wf,  intformnot_wf,  full-omega-unsat,  decidable__equal_int
Rules used in proof :  axiomEquality,  sqequalRule,  voidEquality,  voidElimination,  isect_memberEquality,  intEquality,  hypothesisEquality,  int_eqEquality,  lambdaEquality,  dependent_pairFormation,  independent_functionElimination,  approximateComputation,  independent_isectElimination,  natural_numberEquality,  isectElimination,  unionElimination,  hypothesis,  because_Cache,  thin,  dependent_functionElimination,  sqequalHypSubstitution,  extract_by_obid,  cut,  introduction,  isect_memberFormation,  sqequalReflexivity,  computationStep,  sqequalTransitivity,  sqequalSubstitution

Latex:
\mforall{}[a1,b1,c1,d1,a,b,c,d:\mBbbZ{}].
    ((((a1  *  a1)  +  (b1  *  b1)  +  (c1  *  c1)  +  (d1  *  d1))  *  ((a  *  a)  +  (b  *  b)  +  (c  *  c)  +  (d  *  d)))
    =  ((((a1  *  a)  +  ((-b1)  *  b)  +  ((-c1)  *  c)  +  ((-d1)  *  d))
          *  ((a1  *  a)  +  ((-b1)  *  b)  +  ((-c1)  *  c)  +  ((-d1)  *  d)))
        +  (((a1  *  b)  +  (b1  *  a)  +  (c1  *  d)  +  ((-d1)  *  c))
            *  ((a1  *  b)  +  (b1  *  a)  +  (c1  *  d)  +  ((-d1)  *  c)))
        +  (((a1  *  c)  +  (c1  *  a)  +  (d1  *  b)  +  ((-b1)  *  d))
            *  ((a1  *  c)  +  (c1  *  a)  +  (d1  *  b)  +  ((-b1)  *  d)))
        +  (((a1  *  d)  +  (d1  *  a)  +  (b1  *  c)  +  ((-c1)  *  b))
            *  ((a1  *  d)  +  (d1  *  a)  +  (b1  *  c)  +  ((-c1)  *  b)))))



Date html generated: 2018_05_21-PM-07_23_45
Last ObjectModification: 2017_12_31-PM-07_57_18

Theory : general


Home Index