Theorem dvdsnprmd 11806

Description: If a number is divisible by an integer greater than 1 and less then the number, the number is not prime. (Contributed by AV, 24-Jul-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
dvdsnprmd.g	|- ( ph -> 1 < A )
dvdsnprmd.l	|- ( ph -> A < N )
dvdsnprmd.d	|- ( ph -> A || N )

Assertion

Ref	Expression
dvdsnprmd	|- ( ph -> -. N e. Prime )

Proof of Theorem dvdsnprmd

Dummy variable k is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvdsnprmd.d	. 2 |- ( ph -> A || N )
2		dvdszrcl 11498	. . . 4 |- ( A || N -> ( A e. ZZ /\ N e. ZZ ) )
3		divides 11495	. . . 4 |- ( ( A e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( A || N <-> E. k e. ZZ ( k x. A ) = N ) )
4	1, 2, 3	3syl 17	. . 3 |- ( ph -> ( A || N <-> E. k e. ZZ ( k x. A ) = N ) )
5		2z 9082	. . . . . . . . 9 |- 2 e. ZZ
6	5	a1i 9	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> 2 e. ZZ )
7		simplr 519	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> k e. ZZ )
8		dvdsnprmd.l	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> A < N )
9	8	adantr 274	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> A < N )
10	9	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> A < N )
11		breq2 3933	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( k x. A ) = N -> ( A < ( k x. A ) <-> A < N ) )
12	11	adantl 275	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( A < ( k x. A ) <-> A < N ) )
13	10, 12	mpbird 166	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> A < ( k x. A ) )
14		dvdsnprmd.g	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ph -> 1 < A )
15		zre 9058	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( A e. ZZ -> A e. RR )
16	15	3ad2ant1 1002	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> A e. RR )
17		zre 9058	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( k e. ZZ -> k e. RR )
18	17	3ad2ant3 1004	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> k e. RR )
19		0lt1 7889	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- 0 < 1
20		0red 7767	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( A e. ZZ -> 0 e. RR )
21		1red 7781	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( A e. ZZ -> 1 e. RR )
22		lttr 7838	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( 0 e. RR /\ 1 e. RR /\ A e. RR ) -> ( ( 0 < 1 /\ 1 < A ) -> 0 < A ) )
23	20, 21, 15, 22	syl3anc 1216	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( A e. ZZ -> ( ( 0 < 1 /\ 1 < A ) -> 0 < A ) )
24	19, 23	mpani 426	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( A e. ZZ -> ( 1 < A -> 0 < A ) )
25	24	imp 123	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> 0 < A )
26	25	3adant3 1001	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> 0 < A )
27	16, 18, 26	3jca 1161	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) )
28	27	3exp 1180	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( A e. ZZ -> ( 1 < A -> ( k e. ZZ -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) ) ) )
29	28	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( A e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( 1 < A -> ( k e. ZZ -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) ) ) )
30	1, 2, 29	3syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ph -> ( 1 < A -> ( k e. ZZ -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) ) ) )
31	14, 30	mpd 13	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( k e. ZZ -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) ) )
32	31	imp 123	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) )
33	32	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) )
34		ltmulgt12 8623	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) -> ( 1 < k <-> A < ( k x. A ) ) )
35	33, 34	syl 14	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( 1 < k <-> A < ( k x. A ) ) )
36	13, 35	mpbird 166	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> 1 < k )
37		df-2 8779	. . . . . . . . . . 11 |- 2 = ( 1 + 1 )
38	37	breq1i 3936	. . . . . . . . . 10 |- ( 2 <_ k <-> ( 1 + 1 ) <_ k )
39		1zzd 9081	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. ZZ -> 1 e. ZZ )
40		zltp1le 9108	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( 1 e. ZZ /\ k e. ZZ ) -> ( 1 < k <-> ( 1 + 1 ) <_ k ) )
41	39, 40	mpancom 418	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( k e. ZZ -> ( 1 < k <-> ( 1 + 1 ) <_ k ) )
42	41	bicomd 140	. . . . . . . . . . . 12 |- ( k e. ZZ -> ( ( 1 + 1 ) <_ k <-> 1 < k ) )
43	42	adantl 275	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> ( ( 1 + 1 ) <_ k <-> 1 < k ) )
44	43	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( ( 1 + 1 ) <_ k <-> 1 < k ) )
45	38, 44	syl5bb 191	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( 2 <_ k <-> 1 < k ) )
46	36, 45	mpbird 166	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> 2 <_ k )
47		eluz2 9332	. . . . . . . 8 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( 2 e. ZZ /\ k e. ZZ /\ 2 <_ k ) )
48	6, 7, 46, 47	syl3anbrc 1165	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> k e. ( ZZ>= ` 2 ) )
49	5	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> 2 e. ZZ )
50		simpl 108	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> A e. ZZ )
51		1zzd 9081	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( A e. ZZ -> 1 e. ZZ )
52		zltp1le 9108	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( 1 e. ZZ /\ A e. ZZ ) -> ( 1 < A <-> ( 1 + 1 ) <_ A ) )
53	51, 52	mpancom 418	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( A e. ZZ -> ( 1 < A <-> ( 1 + 1 ) <_ A ) )
54	53	biimpa 294	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> ( 1 + 1 ) <_ A )
55	37	breq1i 3936	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( 2 <_ A <-> ( 1 + 1 ) <_ A )
56	54, 55	sylibr 133	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> 2 <_ A )
57	49, 50, 56	3jca 1161	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) )
58	57	ex 114	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A e. ZZ -> ( 1 < A -> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) ) )
59	58	adantr 274	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( A e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( 1 < A -> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) ) )
60	1, 2, 59	3syl 17	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1 < A -> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) ) )
61	14, 60	mpd 13	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) )
62		eluz2 9332	. . . . . . . . . 10 |- ( A e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( 2 e. ZZ /\ A e. ZZ /\ 2 <_ A ) )
63	61, 62	sylibr 133	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> A e. ( ZZ>= ` 2 ) )
64	63	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> A e. ( ZZ>= ` 2 ) )
65	64	adantr 274	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> A e. ( ZZ>= ` 2 ) )
66		nprm 11804	. . . . . . 7 |- ( ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> -. ( k x. A ) e. Prime )
67	48, 65, 66	syl2anc 408	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> -. ( k x. A ) e. Prime )
68		eleq1 2202	. . . . . . . 8 |- ( ( k x. A ) = N -> ( ( k x. A ) e. Prime <-> N e. Prime ) )
69	68	notbid 656	. . . . . . 7 |- ( ( k x. A ) = N -> ( -. ( k x. A ) e. Prime <-> -. N e. Prime ) )
70	69	adantl 275	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> ( -. ( k x. A ) e. Prime <-> -. N e. Prime ) )
71	67, 70	mpbid 146	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> -. N e. Prime )
72	71	ex 114	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. ZZ ) -> ( ( k x. A ) = N -> -. N e. Prime ) )
73	72	rexlimdva 2549	. . 3 |- ( ph -> ( E. k e. ZZ ( k x. A ) = N -> -. N e. Prime ) )
74	4, 73	sylbid 149	. 2 |- ( ph -> ( A || N -> -. N e. Prime ) )
75	1, 74	mpd 13	1 |- ( ph -> -. N e. Prime )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 962   = wceq 1331   e. wcel 1480   E.wrex 2417   class class class wbr 3929   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   RRcr 7619   0cc0 7620   1c1 7621   + caddc 7623   x. cmul 7625   < clt 7800   <_ cle 7801   2c2 8771   ZZcz 9054   ZZ>=cuz 9326   || cdvds 11493   Primecprime 11788

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739  ax-caucvg 7740

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-frec 6288  df-1o 6313  df-2o 6314  df-er 6429  df-en 6635  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-4 8781  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-q 9412  df-rp 9442  df-seqfrec 10219  df-exp 10293  df-cj 10614  df-re 10615  df-im 10616  df-rsqrt 10770  df-abs 10771  df-dvds 11494  df-prm 11789

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