Theorem isprm5lem 12073

Description: Lemma for isprm5 12074. The interesting direction (showing that one only needs to check prime divisors up to the square root of P). (Contributed by Jim Kingdon, 20-Oct-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
isprm5lem.p	|- ( ph -> P e. ( ZZ>= ` 2 ) )
isprm5lem.z	|- ( ph -> A. z e. Prime ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) )
isprm5lem.x	|- ( ph -> X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) )

Assertion

Ref	Expression
isprm5lem	|- ( ph -> -. X || P )

Distinct variable groups:   z, P   z, X

Allowed substitution hint:   ph( z)

Proof of Theorem isprm5lem

Dummy variables w y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isprm5lem.x	. . 3 |- ( ph -> X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) )
2		elfzuz 9956	. . 3 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X e. ( ZZ>= ` 2 ) )
3		exprmfct 12070	. . 3 |- ( X e. ( ZZ>= ` 2 ) -> E. y e. Prime y || X )
4	1, 2, 3	3syl 17	. 2 |- ( ph -> E. y e. Prime y || X )
5		simpr 109	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> ( y ^ 2 ) <_ P )
6		oveq1 5849	. . . . . . . 8 |- ( z = y -> ( z ^ 2 ) = ( y ^ 2 ) )
7	6	breq1d 3992	. . . . . . 7 |- ( z = y -> ( ( z ^ 2 ) <_ P <-> ( y ^ 2 ) <_ P ) )
8		breq1 3985	. . . . . . . 8 |- ( z = y -> ( z || P <-> y || P ) )
9	8	notbid 657	. . . . . . 7 |- ( z = y -> ( -. z || P <-> -. y || P ) )
10	7, 9	imbi12d 233	. . . . . 6 |- ( z = y -> ( ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) <-> ( ( y ^ 2 ) <_ P -> -. y || P ) ) )
11		isprm5lem.z	. . . . . . 7 |- ( ph -> A. z e. Prime ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) )
12	11	ad2antrr 480	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> A. z e. Prime ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) )
13		simplrl 525	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> y e. Prime )
14	10, 12, 13	rspcdva 2835	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> ( ( y ^ 2 ) <_ P -> -. y || P ) )
15	5, 14	mpd 13	. . . 4 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> -. y || P )
16		prmz 12043	. . . . . . 7 |- ( y e. Prime -> y e. ZZ )
17	16	ad2antrl 482	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. ZZ )
18	17	ad2antrr 480	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y e. ZZ )
19		elfzelz 9960	. . . . . . . 8 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X e. ZZ )
20	1, 19	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> X e. ZZ )
21	20	ad2antrr 480	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> X e. ZZ )
22	21	adantlr 469	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> X e. ZZ )
23		isprm5lem.p	. . . . . . . 8 |- ( ph -> P e. ( ZZ>= ` 2 ) )
24		eluzelz 9475	. . . . . . . 8 |- ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) -> P e. ZZ )
25	23, 24	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> P e. ZZ )
26	25	ad2antrr 480	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
27	26	adantlr 469	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
28		simplrr 526	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> y || X )
29	28	adantlr 469	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y || X )
30		simpr 109	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> X || P )
31	18, 22, 27, 29, 30	dvdstrd 11770	. . . 4 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y || P )
32	15, 31	mtand 655	. . 3 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> -. X || P )
33	17	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y e. ZZ )
34	21	adantlr 469	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> X e. ZZ )
35	25	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> P e. ZZ )
36	35	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
37	28	adantlr 469	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y || X )
38		simpr 109	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> X || P )
39	33, 34, 36, 37, 38	dvdstrd 11770	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y || P )
40	17	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. ZZ )
41		prmnn 12042	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( y e. Prime -> y e. NN )
42	41	nnne0d 8902	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y e. Prime -> y =/= 0 )
43	42	ad2antrl 482	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y =/= 0 )
44	43	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y =/= 0 )
45	25	ad2antrr 480	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. ZZ )
46		dvdsval2 11730	. . . . . . . . . 10 |- ( ( y e. ZZ /\ y =/= 0 /\ P e. ZZ ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
47	40, 44, 45, 46	syl3anc 1228	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
48	47	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
49	39, 48	mpbid 146	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( P / y ) e. ZZ )
50	40	zred 9313	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. RR )
51	50	recnd 7927	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. CC )
52	51	mulid2d 7917	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( 1 x. y ) = y )
53		2nn 9018	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- 2 e. NN
54		fzssnn 10003	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( 2 e. NN -> ( 2 ... ( P - 1 ) ) C_ NN )
55	53, 54	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( 2 ... ( P - 1 ) ) C_ NN
56	55, 1	sselid 3140	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> X e. NN )
57	56	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X e. NN )
58	57	nnred 8870	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X e. RR )
59	25	zred 9313	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> P e. RR )
60	59	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. RR )
61		simplrr 526	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y || X )
62		dvdsle 11782	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( y e. ZZ /\ X e. NN ) -> ( y || X -> y <_ X ) )
63	40, 57, 62	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y || X -> y <_ X ) )
64	61, 63	mpd 13	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y <_ X )
65		elfzle2 9963	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X <_ ( P - 1 ) )
66	1, 65	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> X <_ ( P - 1 ) )
67		zltlem1 9248	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( X e. ZZ /\ P e. ZZ ) -> ( X < P <-> X <_ ( P - 1 ) ) )
68	20, 25, 67	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( X < P <-> X <_ ( P - 1 ) ) )
69	66, 68	mpbird 166	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> X < P )
70	69	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X < P )
71	50, 58, 60, 64, 70	lelttrd 8023	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y < P )
72	52, 71	eqbrtrd 4004	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( 1 x. y ) < P )
73		1red 7914	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> 1 e. RR )
74	41	nnrpd 9630	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y e. Prime -> y e. RR+ )
75	74	ad2antrl 482	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. RR+ )
76	75	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. RR+ )
77	73, 60, 76	ltmuldivd 9680	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( 1 x. y ) < P <-> 1 < ( P / y ) ) )
78	72, 77	mpbid 146	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> 1 < ( P / y ) )
79	78	adantr 274	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> 1 < ( P / y ) )
80		eluz2b1 9539	. . . . . . 7 |- ( ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( ( P / y ) e. ZZ /\ 1 < ( P / y ) ) )
81	49, 79, 80	sylanbrc 414	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) )
82		exprmfct 12070	. . . . . 6 |- ( ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) -> E. w e. Prime w || ( P / y ) )
83	81, 82	syl 14	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> E. w e. Prime w || ( P / y ) )
84		prmz 12043	. . . . . . . 8 |- ( w e. Prime -> w e. ZZ )
85	84	ad2antrl 482	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w e. ZZ )
86	49	adantr 274	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( P / y ) e. ZZ )
87	45	ad2antrr 480	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> P e. ZZ )
88		simprr 522	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w || ( P / y ) )
89	39	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> y || P )
90	44	ad2antrr 480	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> y =/= 0 )
91		divconjdvds 11787	. . . . . . . 8 |- ( ( y || P /\ y =/= 0 ) -> ( P / y ) || P )
92	89, 90, 91	syl2anc 409	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( P / y ) || P )
93	85, 86, 87, 88, 92	dvdstrd 11770	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w || P )
94	85	zred 9313	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w e. RR )
95	94	resqcld 10614	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w ^ 2 ) e. RR )
96	60	ad2antrr 480	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> P e. RR )
97	81	adantr 274	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) )
98		eluz2nn 9504	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( P / y ) e. NN )
99	97, 98	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( P / y ) e. NN )
100	99	nnred 8870	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( P / y ) e. RR )
101	100	resqcld 10614	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) e. RR )
102		dvdsle 11782	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( w e. ZZ /\ ( P / y ) e. NN ) -> ( w || ( P / y ) -> w <_ ( P / y ) ) )
103	85, 99, 102	syl2anc 409	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w || ( P / y ) -> w <_ ( P / y ) ) )
104	88, 103	mpd 13	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w <_ ( P / y ) )
105		prmnn 12042	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( w e. Prime -> w e. NN )
106	105	nnnn0d 9167	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( w e. Prime -> w e. NN0 )
107	106	nn0ge0d 9170	. . . . . . . . . . . 12 |- ( w e. Prime -> 0 <_ w )
108	107	ad2antrl 482	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 <_ w )
109		0red 7900	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 e. RR )
110		1red 7914	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 1 e. RR )
111		0le1 8379	. . . . . . . . . . . . 13 |- 0 <_ 1
112	111	a1i 9	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 <_ 1 )
113	99	nnge1d 8900	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 1 <_ ( P / y ) )
114	109, 110, 100, 112, 113	letrd 8022	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 <_ ( P / y ) )
115	94, 100, 108, 114	le2sqd 10620	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w <_ ( P / y ) <-> ( w ^ 2 ) <_ ( ( P / y ) ^ 2 ) ) )
116	104, 115	mpbid 146	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w ^ 2 ) <_ ( ( P / y ) ^ 2 ) )
117	60	recnd 7927	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. CC )
118	41	ad2antrl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. NN )
119	118	adantr 274	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. NN )
120	119	nnap0d 8903	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y # 0 )
121	117, 51, 120	sqdivapd 10601	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) = ( ( P ^ 2 ) / ( y ^ 2 ) ) )
122	117	sqvald 10585	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) = ( P x. P ) )
123	50	resqcld 10614	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. RR )
124		eluz2nn 9504	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) -> P e. NN )
125	23, 124	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ph -> P e. NN )
126	125	nnrpd 9630	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> P e. RR+ )
127	126	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. RR+ )
128		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P < ( y ^ 2 ) )
129	60, 123, 127, 128	ltmul2dd 9689	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P x. P ) < ( P x. ( y ^ 2 ) ) )
130	122, 129	eqbrtrd 4004	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) < ( P x. ( y ^ 2 ) ) )
131	60	resqcld 10614	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) e. RR )
132	119	nnsqcld 10609	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. NN )
133	132	nnrpd 9630	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. RR+ )
134	131, 60, 133	ltdivmul2d 9685	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( ( P ^ 2 ) / ( y ^ 2 ) ) < P <-> ( P ^ 2 ) < ( P x. ( y ^ 2 ) ) ) )
135	130, 134	mpbird 166	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P ^ 2 ) / ( y ^ 2 ) ) < P )
136	121, 135	eqbrtrd 4004	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) < P )
137	136	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) < P )
138	95, 101, 96, 116, 137	lelttrd 8023	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w ^ 2 ) < P )
139	95, 96, 138	ltled 8017	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w ^ 2 ) <_ P )
140		oveq1 5849	. . . . . . . . . 10 |- ( z = w -> ( z ^ 2 ) = ( w ^ 2 ) )
141	140	breq1d 3992	. . . . . . . . 9 |- ( z = w -> ( ( z ^ 2 ) <_ P <-> ( w ^ 2 ) <_ P ) )
142		breq1 3985	. . . . . . . . . 10 |- ( z = w -> ( z || P <-> w || P ) )
143	142	notbid 657	. . . . . . . . 9 |- ( z = w -> ( -. z || P <-> -. w || P ) )
144	141, 143	imbi12d 233	. . . . . . . 8 |- ( z = w -> ( ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) <-> ( ( w ^ 2 ) <_ P -> -. w || P ) ) )
145	11	ad4antr 486	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> A. z e. Prime ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) )
146		simprl 521	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w e. Prime )
147	144, 145, 146	rspcdva 2835	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( ( w ^ 2 ) <_ P -> -. w || P ) )
148	139, 147	mpd 13	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> -. w || P )
149	93, 148	pm2.21fal 1363	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> F. )
150	83, 149	rexlimddv 2588	. . . 4 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> F. )
151	150	inegd 1362	. . 3 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> -. X || P )
152		zsqcl 10525	. . . . 5 |- ( y e. ZZ -> ( y ^ 2 ) e. ZZ )
153	17, 152	syl 14	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> ( y ^ 2 ) e. ZZ )
154		zlelttric 9236	. . . 4 |- ( ( ( y ^ 2 ) e. ZZ /\ P e. ZZ ) -> ( ( y ^ 2 ) <_ P \/ P < ( y ^ 2 ) ) )
155	153, 35, 154	syl2anc 409	. . 3 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> ( ( y ^ 2 ) <_ P \/ P < ( y ^ 2 ) ) )
156	32, 151, 155	mpjaodan 788	. 2 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> -. X || P )
157	4, 156	rexlimddv 2588	1 |- ( ph -> -. X || P )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   \/ wo 698   F. wfal 1348   e. wcel 2136   =/= wne 2336   A.wral 2444   E.wrex 2445   C_ wss 3116   class class class wbr 3982   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   RRcr 7752   0cc0 7753   1c1 7754   x. cmul 7758   < clt 7933   <_ cle 7934   - cmin 8069   / cdiv 8568   NNcn 8857   2c2 8908   ZZcz 9191   ZZ>=cuz 9466   RR+crp 9589   ...cfz 9944   ^cexp 10454   || cdvds 11727   Primecprime 12039

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 821  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-1o 6384  df-2o 6385  df-er 6501  df-en 6707  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-q 9558  df-rp 9590  df-fz 9945  df-fzo 10078  df-fl 10205  df-mod 10258  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941  df-dvds 11728  df-prm 12040

This theorem is referenced by:  isprm5  12074