Theorem isprm5lem 12919

Description: Lemma for isprm5 12920. 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 10424	. . 3 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X e. ( ZZ>= ` 2 ) )
3		exprmfct 12916	. . 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 110	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> ( y ^ 2 ) <_ P )
6		oveq1 6092	. . . . . . . 8 |- ( z = y -> ( z ^ 2 ) = ( y ^ 2 ) )
7	6	breq1d 4140	. . . . . . 7 |- ( z = y -> ( ( z ^ 2 ) <_ P <-> ( y ^ 2 ) <_ P ) )
8		breq1 4133	. . . . . . . 8 |- ( z = y -> ( z || P <-> y || P ) )
9	8	notbid 677	. . . . . . 7 |- ( z = y -> ( -. z || P <-> -. y || P ) )
10	7, 9	imbi12d 234	. . . . . 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 492	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> A. z e. Prime ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) )
13		simplrl 541	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> y e. Prime )
14	10, 12, 13	rspcdva 2934	. . . . 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 12889	. . . . . . 7 |- ( y e. Prime -> y e. ZZ )
17	16	ad2antrl 494	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. ZZ )
18	17	ad2antrr 492	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y e. ZZ )
19		elfzelz 10428	. . . . . . . 8 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X e. ZZ )
20	1, 19	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> X e. ZZ )
21	20	ad2antrr 492	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> X e. ZZ )
22	21	adantlr 481	. . . . 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 9931	. . . . . . . 8 |- ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) -> P e. ZZ )
25	23, 24	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> P e. ZZ )
26	25	ad2antrr 492	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
27	26	adantlr 481	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
28		simplrr 542	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ X || P ) -> y || X )
29	28	adantlr 481	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y || X )
30		simpr 110	. . . . 5 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> X || P )
31	18, 22, 27, 29, 30	dvdstrd 12597	. . . 4 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) /\ X || P ) -> y || P )
32	15, 31	mtand 675	. . 3 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ ( y ^ 2 ) <_ P ) -> -. X || P )
33	17	ad2antrr 492	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y e. ZZ )
34	21	adantlr 481	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> X e. ZZ )
35	25	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> P e. ZZ )
36	35	ad2antrr 492	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> P e. ZZ )
37	28	adantlr 481	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y || X )
38		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> X || P )
39	33, 34, 36, 37, 38	dvdstrd 12597	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> y || P )
40	17	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. ZZ )
41		prmnn 12888	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( y e. Prime -> y e. NN )
42	41	nnne0d 9349	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y e. Prime -> y =/= 0 )
43	42	ad2antrl 494	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y =/= 0 )
44	43	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y =/= 0 )
45	25	ad2antrr 492	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. ZZ )
46		dvdsval2 12557	. . . . . . . . . 10 |- ( ( y e. ZZ /\ y =/= 0 /\ P e. ZZ ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
47	40, 44, 45, 46	syl3anc 1278	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
48	47	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( y || P <-> ( P / y ) e. ZZ ) )
49	39, 48	mpbid 147	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( P / y ) e. ZZ )
50	40	zred 9768	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. RR )
51	50	recnd 8354	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. CC )
52	51	mullidd 8344	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( 1 x. y ) = y )
53		2nn 9466	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- 2 e. NN
54		fzssnn 10474	. . . . . . . . . . . . . . 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 3246	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> X e. NN )
57	56	ad2antrr 492	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X e. NN )
58	57	nnred 9317	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X e. RR )
59	25	zred 9768	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> P e. RR )
60	59	ad2antrr 492	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. RR )
61		simplrr 542	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y || X )
62		dvdsle 12611	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( y e. ZZ /\ X e. NN ) -> ( y || X -> y <_ X ) )
63	40, 57, 62	syl2anc 415	. . . . . . . . . . . 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 10432	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( X e. ( 2 ... ( P - 1 ) ) -> X <_ ( P - 1 ) )
66	1, 65	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> X <_ ( P - 1 ) )
67		zltlem1 9702	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( X e. ZZ /\ P e. ZZ ) -> ( X < P <-> X <_ ( P - 1 ) ) )
68	20, 25, 67	syl2anc 415	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( X < P <-> X <_ ( P - 1 ) ) )
69	66, 68	mpbird 167	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> X < P )
70	69	ad2antrr 492	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> X < P )
71	50, 58, 60, 64, 70	lelttrd 8451	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y < P )
72	52, 71	eqbrtrd 4152	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( 1 x. y ) < P )
73		1red 8341	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> 1 e. RR )
74	41	nnrpd 10095	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y e. Prime -> y e. RR+ )
75	74	ad2antrl 494	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. RR+ )
76	75	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. RR+ )
77	73, 60, 76	ltmuldivd 10145	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( 1 x. y ) < P <-> 1 < ( P / y ) ) )
78	72, 77	mpbid 147	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> 1 < ( P / y ) )
79	78	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> 1 < ( P / y ) )
80		eluz2b1 10001	. . . . . . 7 |- ( ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( ( P / y ) e. ZZ /\ 1 < ( P / y ) ) )
81	49, 79, 80	sylanbrc 421	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> ( P / y ) e. ( ZZ>= ` 2 ) )
82		exprmfct 12916	. . . . . 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 12889	. . . . . . . 8 |- ( w e. Prime -> w e. ZZ )
85	84	ad2antrl 494	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w e. ZZ )
86	49	adantr 276	. . . . . . 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 492	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> P e. ZZ )
88		simprr 537	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w || ( P / y ) )
89	39	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> y || P )
90	44	ad2antrr 492	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> y =/= 0 )
91		divconjdvds 12616	. . . . . . . 8 |- ( ( y || P /\ y =/= 0 ) -> ( P / y ) || P )
92	89, 90, 91	syl2anc 415	. . . . . . 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 12597	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w || P )
94	85	zred 9768	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> w e. RR )
95	94	resqcld 11137	. . . . . . . 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 492	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> P e. RR )
97	81	adantr 276	. . . . . . . . . . . 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 9966	. . . . . . . . . . . 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 9317	. . . . . . . . . 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 11137	. . . . . . . . 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 12611	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( w e. ZZ /\ ( P / y ) e. NN ) -> ( w || ( P / y ) -> w <_ ( P / y ) ) )
103	85, 99, 102	syl2anc 415	. . . . . . . . . . 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 12888	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( w e. Prime -> w e. NN )
106	105	nnnn0d 9620	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( w e. Prime -> w e. NN0 )
107	106	nn0ge0d 9623	. . . . . . . . . . . 12 |- ( w e. Prime -> 0 <_ w )
108	107	ad2antrl 494	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 <_ w )
109		0red 8327	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 0 e. RR )
110		1red 8341	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> 1 e. RR )
111		0le1 8809	. . . . . . . . . . . . 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 9347	. . . . . . . . . . . 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 8450	. . . . . . . . . . 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 11143	. . . . . . . . . 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 147	. . . . . . . . 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 8354	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. CC )
118	41	ad2antrl 494	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> y e. NN )
119	118	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y e. NN )
120	119	nnap0d 9350	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> y # 0 )
121	117, 51, 120	sqdivapd 11124	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) = ( ( P ^ 2 ) / ( y ^ 2 ) ) )
122	117	sqvald 11108	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) = ( P x. P ) )
123	50	resqcld 11137	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. RR )
124		eluz2nn 9966	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) -> P e. NN )
125	23, 124	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ph -> P e. NN )
126	125	nnrpd 10095	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ph -> P e. RR+ )
127	126	ad2antrr 492	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P e. RR+ )
128		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> P < ( y ^ 2 ) )
129	60, 123, 127, 128	ltmul2dd 10154	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P x. P ) < ( P x. ( y ^ 2 ) ) )
130	122, 129	eqbrtrd 4152	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) < ( P x. ( y ^ 2 ) ) )
131	60	resqcld 11137	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( P ^ 2 ) e. RR )
132	119	nnsqcld 11132	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. NN )
133	132	nnrpd 10095	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( y ^ 2 ) e. RR+ )
134	131, 60, 133	ltdivmul2d 10150	. . . . . . . . . . . 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 167	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P ^ 2 ) / ( y ^ 2 ) ) < P )
136	121, 135	eqbrtrd 4152	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> ( ( P / y ) ^ 2 ) < P )
137	136	ad2antrr 492	. . . . . . . . 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 8451	. . . . . . . 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 8445	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> ( w ^ 2 ) <_ P )
140		oveq1 6092	. . . . . . . . . 10 |- ( z = w -> ( z ^ 2 ) = ( w ^ 2 ) )
141	140	breq1d 4140	. . . . . . . . 9 |- ( z = w -> ( ( z ^ 2 ) <_ P <-> ( w ^ 2 ) <_ P ) )
142		breq1 4133	. . . . . . . . . 10 |- ( z = w -> ( z || P <-> w || P ) )
143	142	notbid 677	. . . . . . . . 9 |- ( z = w -> ( -. z || P <-> -. w || P ) )
144	141, 143	imbi12d 234	. . . . . . . 8 |- ( z = w -> ( ( ( z ^ 2 ) <_ P -> -. z || P ) <-> ( ( w ^ 2 ) <_ P -> -. w || P ) ) )
145	11	ad4antr 498	. . . . . . . 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 535	. . . . . . . 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 2934	. . . . . . 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 1422	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) /\ ( w e. Prime /\ w || ( P / y ) ) ) -> F. )
150	83, 149	rexlimddv 2673	. . . 4 |- ( ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) /\ X || P ) -> F. )
151	150	inegd 1421	. . 3 |- ( ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) /\ P < ( y ^ 2 ) ) -> -. X || P )
152		zsqcl 11047	. . . . 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 9689	. . . 4 |- ( ( ( y ^ 2 ) e. ZZ /\ P e. ZZ ) -> ( ( y ^ 2 ) <_ P \/ P < ( y ^ 2 ) ) )
155	153, 35, 154	syl2anc 415	. . 3 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> ( ( y ^ 2 ) <_ P \/ P < ( y ^ 2 ) ) )
156	32, 151, 155	mpjaodan 810	. 2 |- ( ( ph /\ ( y e. Prime /\ y || X ) ) -> -. X || P )
157	4, 156	rexlimddv 2673	1 |- ( ph -> -. X || P )

This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 720   F. wfal 1407   e. wcel 2209   =/= wne 2420   A.wral 2528   E.wrex 2529   C_ wss 3220   class class class wbr 4130   ` cfv 5377  (class class class)co 6085   RRcr 8178   0cc0 8179   1c1 8180   x. cmul 8184   < clt 8360   <_ cle 8361   - cmin 8497   / cdiv 9002   NNcn 9304   2c2 9355   ZZcz 9644   ZZ>=cuz 9921   RR+crp 10054   ...cfz 10411   ^cexp 10975   || cdvds 12554   Primecprime 12885

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297  ax-arch 8298  ax-caucvg 8299

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-frec 6662  df-1o 6687  df-2o 6688  df-er 6807  df-en 7023  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-reap 8903  df-ap 8910  df-div 9003  df-inn 9305  df-2 9363  df-3 9364  df-4 9365  df-n0 9564  df-z 9645  df-uz 9922  df-q 10020  df-rp 10055  df-fz 10412  df-fzo 10550  df-fl 10705  df-mod 10760  df-seqfrec 10885  df-exp 10976  df-cj 11607  df-re 11608  df-im 11609  df-rsqrt 11764  df-abs 11765  df-dvds 12555  df-prm 12886

This theorem is used by:  isprm5  12920