Theorem prm23lt5 12154

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 12003	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> P e. NN )
2	1	nnnn0d 9149	. . . 4 |- ( P e. Prime -> P e. NN0 )
3	2	adantr 274	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. NN0 )
4		4nn0 9115	. . . 4 |- 4 e. NN0
5	4	a1i 9	. . 3 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> 4 e. NN0 )
6		df-5 8901	. . . . . 6 |- 5 = ( 4 + 1 )
7	6	breq2i 3975	. . . . 5 |- ( P < 5 <-> P < ( 4 + 1 ) )
8		prmz 12004	. . . . . . 7 |- ( P e. Prime -> P e. ZZ )
9		4z 9203	. . . . . . 7 |- 4 e. ZZ
10		zleltp1 9228	. . . . . . 7 |- ( ( P e. ZZ /\ 4 e. ZZ ) -> ( P <_ 4 <-> P < ( 4 + 1 ) ) )
11	8, 9, 10	sylancl 410	. . . . . 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 10021	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> ( P e. NN0 /\ 4 e. NN0 /\ P <_ 4 ) )
16	3, 5, 14, 15	syl3anbrc 1166	. 2 |- ( ( P e. Prime /\ P < 5 ) -> P e. ( 0 ... 4 ) )
17		fz0to4untppr 10033	. . . 4 |- ( 0 ... 4 ) = ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } )
18	17	eleq2i 2224	. . 3 |- ( P e. ( 0 ... 4 ) <-> P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) )
19		elun 3249	. . . . . 6 |- ( P e. ( { 0 , 1 , 2 } u. { 3 , 4 } ) <-> ( P e. { 0 , 1 , 2 } \/ P e. { 3 , 4 } ) )
20		eltpi 3608	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 0 , 1 , 2 } -> ( P = 0 \/ P = 1 \/ P = 2 ) )
21		nnne0 8867	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN -> P =/= 0 )
22		eqneqall 2337	. . . . . . . . . . . 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 2220	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime <-> 1 e. Prime ) )
27		1nprm 12007	. . . . . . . . . . 11 |- -. 1 e. Prime
28	27	pm2.21i 636	. . . . . . . . . 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 702	. . . . . . . . . 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 1285	. . . . . . . 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 3584	. . . . . . . 8 |- ( P e. { 3 , 4 } -> ( P = 3 \/ P = 4 ) )
35		olc 701	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 3 -> ( P = 2 \/ P = 3 ) )
36	35	a1d 22	. . . . . . . . 9 |- ( P = 3 -> ( P e. Prime -> ( P = 2 \/ P = 3 ) ) )
37		eleq1 2220	. . . . . . . . . 10 |- ( P = 4 -> ( P e. Prime <-> 4 e. Prime ) )
38		4nprm 12022	. . . . . . . . . . 11 |- -. 4 e. Prime
39	38	pm2.21i 636	. . . . . . . . . 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 706	. . . . . . . 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 706	. . . . . 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 698   \/ w3o 962   = wceq 1335   e. wcel 2128   =/= wne 2327   u. cun 3100   {cpr 3562   {ctp 3563   class class class wbr 3967  (class class class)co 5827   0cc0 7735   1c1 7736   + caddc 7738   < clt 7915   <_ cle 7916   NNcn 8839   2c2 8890   3c3 8891   4c4 8892   5c5 8893   NN0cn0 9096   ZZcz 9173   ...cfz 9919   Primecprime 12000

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 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-13 2130  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-coll 4082  ax-sep 4085  ax-nul 4093  ax-pow 4138  ax-pr 4172  ax-un 4396  ax-setind 4499  ax-iinf 4550  ax-cnex 7826  ax-resscn 7827  ax-1cn 7828  ax-1re 7829  ax-icn 7830  ax-addcl 7831  ax-addrcl 7832  ax-mulcl 7833  ax-mulrcl 7834  ax-addcom 7835  ax-mulcom 7836  ax-addass 7837  ax-mulass 7838  ax-distr 7839  ax-i2m1 7840  ax-0lt1 7841  ax-1rid 7842  ax-0id 7843  ax-rnegex 7844  ax-precex 7845  ax-cnre 7846  ax-pre-ltirr 7847  ax-pre-ltwlin 7848  ax-pre-lttrn 7849  ax-pre-apti 7850  ax-pre-ltadd 7851  ax-pre-mulgt0 7852  ax-pre-mulext 7853  ax-arch 7854  ax-caucvg 7855

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ne 2328  df-nel 2423  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rmo 2443  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-csb 3032  df-dif 3104  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-nul 3396  df-if 3507  df-pw 3546  df-sn 3567  df-pr 3568  df-tp 3569  df-op 3570  df-uni 3775  df-int 3810  df-iun 3853  df-br 3968  df-opab 4029  df-mpt 4030  df-tr 4066  df-id 4256  df-po 4259  df-iso 4260  df-iord 4329  df-on 4331  df-ilim 4332  df-suc 4334  df-iom 4553  df-xp 4595  df-rel 4596  df-cnv 4597  df-co 4598  df-dm 4599  df-rn 4600  df-res 4601  df-ima 4602  df-iota 5138  df-fun 5175  df-fn 5176  df-f 5177  df-f1 5178  df-fo 5179  df-f1o 5180  df-fv 5181  df-riota 5783  df-ov 5830  df-oprab 5831  df-mpo 5832  df-1st 6091  df-2nd 6092  df-recs 6255  df-frec 6341  df-1o 6366  df-2o 6367  df-er 6483  df-en 6689  df-pnf 7917  df-mnf 7918  df-xr 7919  df-ltxr 7920  df-le 7921  df-sub 8053  df-neg 8054  df-reap 8455  df-ap 8462  df-div 8551  df-inn 8840  df-2 8898  df-3 8899  df-4 8900  df-5 8901  df-n0 9097  df-z 9174  df-uz 9446  df-q 9536  df-rp 9568  df-fz 9920  df-seqfrec 10355  df-exp 10429  df-cj 10754  df-re 10755  df-im 10756  df-rsqrt 10910  df-abs 10911  df-dvds 11696  df-prm 12001

This theorem is referenced by:  prm23ge5  12155