Theorem prm23lt5 12401

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 12248	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> P e. NN )
2	1	nnnn0d 9293	. . . 4 |- ( P e. Prime -> P e. NN0 )
3	2	adantr 276	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. NN0 )
4		4nn0 9259	. . . 4 |- 4 e. NN0
5	4	a1i 9	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> 4 e. NN0 )
6		df-5 9044	. . . . . 6 |- 5 = ( 4 + 1 )
7	6	breq2i 4037	. . . . 5 |- ( P < 5 <-> P < ( 4 + 1 ) )
8		prmz 12249	. . . . . . 7 |- ( P e. Prime -> P e. ZZ )
9		4z 9347	. . . . . . 7 |- 4 e. ZZ
10		zleltp1 9372	. . . . . . 7 |- ( ( P e. ZZ /\ 4 e. ZZ ) -> ( P <_ 4 <-> P < ( 4 + 1 ) ) )
11	8, 9, 10	sylancl 413	. . . . . 6 |- ( P e. Prime -> ( P <_ 4 <-> P < ( 4 + 1 ) ) )
12	11	biimprd 158	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> ( P < ( 4 + 1 ) -> P <_ 4 ) )
13	7, 12	biimtrid 152	. . . 4 |- ( P e. Prime -> ( P < 5 -> P <_ 4 ) )
14	13	imp 124	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P <_ 4 )
15		elfz2nn0 10178	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> ( P e. NN0 /\ 4 e. NN0 /\ P <_ 4 ) )
16	3, 5, 14, 15	syl3anbrc 1183	. 2 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. ( 0 ... 4 ) )
17		fz0to4untppr 10190	. . . 4 |- ( 0 ... 4 ) = ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } )
18	17	eleq2i 2260	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) )
19		elun 3300	. . . . . 6 |- ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) <-> ( P e. { 0 , 1 , 2 } \/ P e. { 3 , 4 } ) )
20		eltpi 3665	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 0 , 1 , 2 } -> ( P = 0 \/ P = 1 \/ P = 2 ) )
21		nnne0 9010	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN -> P =/= 0 )
22		eqneqall 2374	. . . . . . . . . . . 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 2256	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime <-> 1 e. Prime ) )
27		1nprm 12252	. . . . . . . . . . 11 |- -. 1 e. Prime
28	27	pm2.21i 647	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
29	26, 28	biimtrdi 163	. . . . . . . . 9 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
30		orc 713	. . . . . . . . . 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 1314	. . . . . . . 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 3641	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 3 , 4 } -> ( P = 3 \/ P = 4 ) )
35		olc 712	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 3 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
36	35	a1d 22	. . . . . . . . 9 |- ( P = 3 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
37		eleq1 2256	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 4 -> ( P e. Prime <-> 4 e. Prime ) )
38		4nprm 12267	. . . . . . . . . . 11 |- -. 4 e. Prime
39	38	pm2.21i 647	. . . . . . . . . 10 |- ( 4 e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
40	37, 39	biimtrdi 163	. . . . . . . . 9 |- ( P = 4 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
41	36, 40	jaoi 717	. . . . . . . 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 717	. . . . . 6 |- ( ( P e. { 0 , 1 , 2 } \/ P e. { 3 , 4 } ) -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
44	19, 43	sylbi 121	. . . . 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 276	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
47	18, 46	biimtrid 152	. 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 104   <-> wb 105   \/ wo 709   \/ w3o 979   = wceq 1364   e. wcel 2164   =/= wne 2364   u. cun 3151   {cpr 3619   {ctp 3620   class class class wbr 4029  (class class class)co 5918   0cc0 7872   1c1 7873   + caddc 7875   < clt 8054   <_ cle 8055   NNcn 8982   2c2 9033   3c3 9034   4c4 9035   5c5 9036   NN0cn0 9240   ZZcz 9317   ...cfz 10074   Primecprime 12245

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-mulrcl 7971  ax-addcom 7972  ax-mulcom 7973  ax-addass 7974  ax-mulass 7975  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-1rid 7979  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-precex 7982  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-apti 7987  ax-pre-ltadd 7988  ax-pre-mulgt0 7989  ax-pre-mulext 7990  ax-arch 7991  ax-caucvg 7992

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-tp 3626  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-1o 6469  df-2o 6470  df-er 6587  df-en 6795  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-reap 8594  df-ap 8601  df-div 8692  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-4 9043  df-5 9044  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-q 9685  df-rp 9720  df-fz 10075  df-seqfrec 10519  df-exp 10610  df-cj 10986  df-re 10987  df-im 10988  df-rsqrt 11142  df-abs 11143  df-dvds 11931  df-prm 12246

This theorem is referenced by:  prm23ge5  12402