Theorem dvdsnprmd 11842

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 11534	. . . 4 |- ( A || N -> ( A e. ZZ /\ N e. ZZ ) )
3		divides 11531	. . . 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 9106	. . . . . . . . 9 |- 2 e. ZZ
6	5	a1i 9	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> 2 e. ZZ )
7		simplr 520	. . . . . . . 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 3941	. . . . . . . . . . . 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 9082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( A e. ZZ -> A e. RR )
16	15	3ad2ant1 1003	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> A e. RR )
17		zre 9082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( k e. ZZ -> k e. RR )
18	17	3ad2ant3 1005	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> k e. RR )
19		0lt1 7913	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- 0 < 1
20		0red 7791	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( A e. ZZ -> 0 e. RR )
21		1red 7805	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( A e. ZZ -> 1 e. RR )
22		lttr 7862	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( 0 e. RR /\ 1 e. RR /\ A e. RR ) -> ( ( 0 < 1 /\ 1 < A ) -> 0 < A ) )
23	20, 21, 15, 22	syl3anc 1217	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( A e. ZZ -> ( ( 0 < 1 /\ 1 < A ) -> 0 < A ) )
24	19, 23	mpani 427	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( A e. ZZ -> ( 1 < A -> 0 < A ) )
25	24	imp 123	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> 0 < A )
26	25	3adant3 1002	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> 0 < A )
27	16, 18, 26	3jca 1162	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A /\ k e. ZZ ) -> ( A e. RR /\ k e. RR /\ 0 < A ) )
28	27	3exp 1181	. . . . . . . . . . . . . . . 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 8647	. . . . . . . . . . 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 8803	. . . . . . . . . . 11 |- 2 = ( 1 + 1 )
38	37	breq1i 3944	. . . . . . . . . 10 |- ( 2 <_ k <-> ( 1 + 1 ) <_ k )
39		1zzd 9105	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( k e. ZZ -> 1 e. ZZ )
40		zltp1le 9132	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( 1 e. ZZ /\ k e. ZZ ) -> ( 1 < k <-> ( 1 + 1 ) <_ k ) )
41	39, 40	mpancom 419	. . . . . . . . . . . . 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 9356	. . . . . . . 8 |- ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( 2 e. ZZ /\ k e. ZZ /\ 2 <_ k ) )
48	6, 7, 46, 47	syl3anbrc 1166	. . . . . . 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 9105	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( A e. ZZ -> 1 e. ZZ )
52		zltp1le 9132	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( 1 e. ZZ /\ A e. ZZ ) -> ( 1 < A <-> ( 1 + 1 ) <_ A ) )
53	51, 52	mpancom 419	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 3944	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( 2 <_ A <-> ( 1 + 1 ) <_ A )
56	54, 55	sylibr 133	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( A e. ZZ /\ 1 < A ) -> 2 <_ A )
57	49, 50, 56	3jca 1162	. . . . . . . . . . . . . 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 9356	. . . . . . . . . 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 11840	. . . . . . 7 |- ( ( k e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A e. ( ZZ>= ` 2 ) ) -> -. ( k x. A ) e. Prime )
67	48, 65, 66	syl2anc 409	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ k e. ZZ ) /\ ( k x. A ) = N ) -> -. ( k x. A ) e. Prime )
68		eleq1 2203	. . . . . . . 8 |- ( ( k x. A ) = N -> ( ( k x. A ) e. Prime <-> N e. Prime ) )
69	68	notbid 657	. . . . . . 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 2552	. . 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 963   = wceq 1332   e. wcel 1481   E.wrex 2418   class class class wbr 3937   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   RRcr 7643   0cc0 7644   1c1 7645   + caddc 7647   x. cmul 7649   < clt 7824   <_ cle 7825   2c2 8795   ZZcz 9078   ZZ>=cuz 9350   || cdvds 11529   Primecprime 11824

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-mulrcl 7743  ax-addcom 7744  ax-mulcom 7745  ax-addass 7746  ax-mulass 7747  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-1rid 7751  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-precex 7754  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760  ax-pre-mulgt0 7761  ax-pre-mulext 7762  ax-arch 7763  ax-caucvg 7764

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-if 3480  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-id 4223  df-po 4226  df-iso 4227  df-iord 4296  df-on 4298  df-ilim 4299  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-frec 6296  df-1o 6321  df-2o 6322  df-er 6437  df-en 6643  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-reap 8361  df-ap 8368  df-div 8457  df-inn 8745  df-2 8803  df-3 8804  df-4 8805  df-n0 9002  df-z 9079  df-uz 9351  df-q 9439  df-rp 9471  df-seqfrec 10250  df-exp 10324  df-cj 10646  df-re 10647  df-im 10648  df-rsqrt 10802  df-abs 10803  df-dvds 11530  df-prm 11825

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