Theorem prm23lt5 12217

Description: A prime less than 5 is either 2 or 3. (Contributed by AV, 5-Jul-2021.)

Assertion

Ref	Expression
prm23lt5	|- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )

Proof of Theorem prm23lt5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prmnn 12064	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> P e. NN )
2	1	nnnn0d 9188	. . . 4 |- ( P e. Prime -> P e. NN0 )
3	2	adantr 274	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. NN0 )
4		4nn0 9154	. . . 4 |- 4 e. NN0
5	4	a1i 9	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> 4 e. NN0 )
6		df-5 8940	. . . . . 6 |- 5 = ( 4 + 1 )
7	6	breq2i 3997	. . . . 5 |- ( P < 5 <-> P < ( 4 + 1 ) )
8		prmz 12065	. . . . . . 7 |- ( P e. Prime -> P e. ZZ )
9		4z 9242	. . . . . . 7 |- 4 e. ZZ
10		zleltp1 9267	. . . . . . 7 |- ( ( P e. ZZ /\ 4 e. ZZ ) -> ( P <_ 4 <-> P < ( 4 + 1 ) ) )
11	8, 9, 10	sylancl 411	. . . . . 6 |- ( P e. Prime -> ( P <_ 4 <-> P < ( 4 + 1 ) ) )
12	11	biimprd 157	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> ( P < ( 4 + 1 ) -> P <_ 4 ) )
13	7, 12	syl5bi 151	. . . 4 |- ( P e. Prime -> ( P < 5 -> P <_ 4 ) )
14	13	imp 123	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P <_ 4 )
15		elfz2nn0 10068	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> ( P e. NN0 /\ 4 e. NN0 /\ P <_ 4 ) )
16	3, 5, 14, 15	syl3anbrc 1176	. 2 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. ( 0 ... 4 ) )
17		fz0to4untppr 10080	. . . 4 |- ( 0 ... 4 ) = ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } )
18	17	eleq2i 2237	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) )
19		elun 3268	. . . . . 6 |- ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) <-> ( P e. { 0 , 1 , 2 } \/ P e. { 3 , 4 } ) )
20		eltpi 3630	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 0 , 1 , 2 } -> ( P = 0 \/ P = 1 \/ P = 2 ) )
21		nnne0 8906	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN -> P =/= 0 )
22		eqneqall 2350	. . . . . . . . . . . 12 |- ( P = 0 -> ( P =/= 0 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
23	22	com12 30	. . . . . . . . . . 11 |- ( P =/= 0 -> ( P = 0 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
24	1, 21, 23	3syl 17	. . . . . . . . . 10 |- ( P e. Prime -> ( P = 0 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
25	24	com12 30	. . . . . . . . 9 |- ( P = 0 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
26		eleq1 2233	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime <-> 1 e. Prime ) )
27		1nprm 12068	. . . . . . . . . . 11 |- -. 1 e. Prime
28	27	pm2.21i 641	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
29	26, 28	syl6bi 162	. . . . . . . . 9 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
30		orc 707	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 2 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
31	30	a1d 22	. . . . . . . . 9 |- ( P = 2 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
32	25, 29, 31	3jaoi 1298	. . . . . . . 8 |- ( ( P = 0 \/ P = 1 \/ P = 2 ) -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
33	20, 32	syl 14	. . . . . . 7 |- ( P e. { 0 , 1 , 2 } -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
34		elpri 3606	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 3 , 4 } -> ( P = 3 \/ P = 4 ) )
35		olc 706	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 3 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
36	35	a1d 22	. . . . . . . . 9 |- ( P = 3 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
37		eleq1 2233	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 4 -> ( P e. Prime <-> 4 e. Prime ) )
38		4nprm 12083	. . . . . . . . . . 11 |- -. 4 e. Prime
39	38	pm2.21i 641	. . . . . . . . . 10 |- ( 4 e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
40	37, 39	syl6bi 162	. . . . . . . . 9 |- ( P = 4 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
41	36, 40	jaoi 711	. . . . . . . 8 |- ( ( P = 3 \/ P = 4 ) -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
42	34, 41	syl 14	. . . . . . 7 |- ( P e. { 3 , 4 } -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
43	33, 42	jaoi 711	. . . . . 6 |- ( ( P e. { 0 , 1 , 2 } \/ P e. { 3 , 4 } ) -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
44	19, 43	sylbi 120	. . . . 5 |- ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
45	44	com12 30	. . . 4 |- ( P e. Prime -> ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
46	45	adantr 274	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
47	18, 46	syl5bi 151	. 2 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> ( P e. ( 0 ... 4 ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
48	16, 47	mpd 13	1 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   \/ wo 703   \/ w3o 972   = wceq 1348   e. wcel 2141   =/= wne 2340   u. cun 3119   {cpr 3584   {ctp 3585   class class class wbr 3989  (class class class)co 5853   0cc0 7774   1c1 7775   + caddc 7777   < clt 7954   <_ cle 7955   NNcn 8878   2c2 8929   3c3 8930   4c4 8931   5c5 8932   NN0cn0 9135   ZZcz 9212   ...cfz 9965   Primecprime 12061

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-tp 3591  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-frec 6370  df-1o 6395  df-2o 6396  df-er 6513  df-en 6719  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-5 8940  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-q 9579  df-rp 9611  df-fz 9966  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963  df-dvds 11750  df-prm 12062

This theorem is referenced by:  prm23ge5  12218