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Theorem znidomb 15100
Description: The ℤ/nℤ structure is a domain precisely when  n is prime. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
zntos.y  |-  Y  =  (ℤ/nℤ `  N )
Assertion
Ref Expression
znidomb  |-  ( N  e.  NN  ->  ( Y  e. IDomn  <->  N  e.  Prime ) )

Proof of Theorem znidomb
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2z 9680 . . . . . 6  |-  2  e.  ZZ
21a1i 9 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  2  e.  ZZ )
3 nnz 9671 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  ZZ )
43adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  N  e.  ZZ )
5 hash2 11273 . . . . . . 7  |-  (♯ `  2o )  =  2
6 isidom 14692 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Y  e. IDomn 
<->  ( Y  e.  CRing  /\  Y  e. Domn ) )
76simprbi 275 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Y  e. IDomn  ->  Y  e. Domn )
8 domnnzr 14686 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Y  e. Domn  ->  Y  e. NzRing )
97, 8syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( Y  e. IDomn  ->  Y  e. NzRing )
10 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Base `  Y )  =  (
Base `  Y )
1110isnzr2 14598 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Y  e. NzRing 
<->  ( Y  e.  Ring  /\  2o  ~<_  ( Base `  Y
) ) )
1211simprbi 275 . . . . . . . . . 10  |-  ( Y  e. NzRing  ->  2o  ~<_  ( Base `  Y ) )
139, 12syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( Y  e. IDomn  ->  2o  ~<_  ( Base `  Y ) )
1413adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  2o  ~<_  ( Base `  Y
) )
15 2onn 6799 . . . . . . . . . 10  |-  2o  e.  om
16 nnfi 7180 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2o  e.  om  ->  2o  e.  Fin )
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  2o  e.  Fin
18 zntos.y . . . . . . . . . . 11  |-  Y  =  (ℤ/nℤ `  N )
1918, 10znfi 15097 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN  ->  ( Base `  Y )  e. 
Fin )
2019adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  (
Base `  Y )  e.  Fin )
21 fihashdom 11263 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2o  e.  Fin  /\  ( Base `  Y )  e.  Fin )  ->  (
(♯ `  2o )  <_ 
(♯ `  ( Base `  Y
) )  <->  2o  ~<_  ( Base `  Y ) ) )
2217, 20, 21sylancr 418 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  ( (♯ `  2o )  <_  (♯ `  ( Base `  Y ) )  <->  2o  ~<_  ( Base `  Y ) ) )
2314, 22mpbird 167 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  (♯ `  2o )  <_  (♯ `  ( Base `  Y
) ) )
245, 23eqbrtrrid 4167 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  2  <_  (♯ `  ( Base `  Y ) ) )
2518, 10znhash 15098 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN  ->  (♯ `  ( Base `  Y
) )  =  N )
2625adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  (♯ `  ( Base `  Y
) )  =  N )
2724, 26breqtrd 4157 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  2  <_  N )
28 eluz2 9941 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( 2  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ  /\  2  <_  N ) )
292, 4, 27, 28syl3anbrc 1212 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  2
) )
30 nncn 9320 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  CC )
3130ad2antrr 492 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  N  e.  CC )
32 nncn 9320 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  NN  ->  x  e.  CC )
3332ad2antrl 494 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  e.  CC )
34 nnap0 9341 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  NN  ->  x #  0 )
3534ad2antrl 494 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x #  0
)
3631, 33, 35divcanap1d 9128 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( N  /  x )  x.  x )  =  N )
3736fveq2d 5702 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  ( ( N  /  x )  x.  x
) )  =  ( ( ZRHom `  Y
) `  N )
)
387ad2antlr 493 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  Y  e. Domn )
39 domnring 14687 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Y  e. Domn  ->  Y  e.  Ring )
4038, 39syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  Y  e.  Ring )
41 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ZRHom `  Y )  =  ( ZRHom `  Y )
4241zrhrhm 15065 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Y  e.  Ring  ->  ( ZRHom `  Y )  e.  (ℤring RingHom  Y
) )
4340, 42syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ZRHom `  Y )  e.  (ℤring RingHom  Y
) )
44 simprr 537 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  ||  N
)
45 nnz 9671 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  NN  ->  x  e.  ZZ )
4645ad2antrl 494 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  e.  ZZ )
47 nnne0 9340 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  NN  ->  x  =/=  0 )
4847ad2antrl 494 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  =/=  0 )
493ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  N  e.  ZZ )
50 dvdsval2 12580 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
x  ||  N  <->  ( N  /  x )  e.  ZZ ) )
5146, 48, 49, 50syl3anc 1278 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( x  ||  N  <->  ( N  /  x )  e.  ZZ ) )
5244, 51mpbid 147 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  /  x )  e.  ZZ )
53 zringbas 15038 . . . . . . . . . . 11  |-  ZZ  =  ( Base ` ℤring )
54 zringmulr 15041 . . . . . . . . . . 11  |-  x.  =  ( .r ` ℤring )
55 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11  |-  ( .r
`  Y )  =  ( .r `  Y
)
5653, 54, 55rhmmul 14578 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ZRHom `  Y
)  e.  (ℤring RingHom  Y )  /\  ( N  /  x
)  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  (
( N  /  x
)  x.  x ) )  =  ( ( ( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) ) ( .r `  Y ) ( ( ZRHom `  Y ) `  x
) ) )
5743, 52, 46, 56syl3anc 1278 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  ( ( N  /  x )  x.  x
) )  =  ( ( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) ) ( .r `  Y
) ( ( ZRHom `  Y ) `  x
) ) )
58 iddvds 12594 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ZZ  ->  N  ||  N )
5949, 58syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  N  ||  N
)
60 nnnn0 9580 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  NN0 )
6160ad2antrr 492 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  N  e.  NN0 )
62 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0g
`  Y )  =  ( 0g `  Y
)
6318, 41, 62zndvds0 15092 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( ( ( ZRHom `  Y ) `  N
)  =  ( 0g
`  Y )  <->  N  ||  N
) )
6461, 49, 63syl2anc 415 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  N )  =  ( 0g `  Y )  <->  N  ||  N
) )
6559, 64mpbird 167 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  N )  =  ( 0g `  Y ) )
6637, 57, 653eqtr3d 2279 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) ) ( .r `  Y ) ( ( ZRHom `  Y ) `  x
) )  =  ( 0g `  Y ) )
6753, 10rhmf 14577 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ZRHom `  Y )  e.  (ℤring RingHom  Y )  ->  ( ZRHom `  Y ) : ZZ --> ( Base `  Y
) )
6843, 67syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ZRHom `  Y ) : ZZ --> ( Base `  Y )
)
6968, 52ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x
) )  e.  (
Base `  Y )
)
7068, 46ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( ZRHom `  Y ) `  x )  e.  (
Base `  Y )
)
7110, 55, 62domneq0 14688 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Y  e. Domn  /\  (
( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) )  e.  ( Base `  Y
)  /\  ( ( ZRHom `  Y ) `  x )  e.  (
Base `  Y )
)  ->  ( (
( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) ) ( .r `  Y
) ( ( ZRHom `  Y ) `  x
) )  =  ( 0g `  Y )  <-> 
( ( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y )  \/  (
( ZRHom `  Y
) `  x )  =  ( 0g `  Y ) ) ) )
7238, 69, 70, 71syl3anc 1278 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) ) ( .r `  Y
) ( ( ZRHom `  Y ) `  x
) )  =  ( 0g `  Y )  <-> 
( ( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y )  \/  (
( ZRHom `  Y
) `  x )  =  ( 0g `  Y ) ) ) )
7366, 72mpbid 147 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y
)  \/  ( ( ZRHom `  Y ) `  x )  =  ( 0g `  Y ) ) )
7418, 41, 62zndvds0 15092 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  ( N  /  x
)  e.  ZZ )  ->  ( ( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x
) )  =  ( 0g `  Y )  <-> 
N  ||  ( N  /  x ) ) )
7561, 52, 74syl2anc 415 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y
)  <->  N  ||  ( N  /  x ) ) )
76 nnre 9319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  RR )
7776ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  N  e.  RR )
78 nnre 9319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  NN  ->  x  e.  RR )
7978ad2antrl 494 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  e.  RR )
80 nngt0 9337 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  NN  ->  0  <  N )
8180ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  0  <  N )
82 nngt0 9337 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  NN  ->  0  <  x )
8382ad2antrl 494 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  0  <  x )
8477, 79, 81, 83divgt0d 9272 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  0  <  ( N  /  x ) )
85 elnnz 9662 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  /  x )  e.  NN  <->  ( ( N  /  x )  e.  ZZ  /\  0  < 
( N  /  x
) ) )
8652, 84, 85sylanbrc 421 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  /  x )  e.  NN )
87 dvdsle 12634 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  ( N  /  x
)  e.  NN )  ->  ( N  ||  ( N  /  x
)  ->  N  <_  ( N  /  x ) ) )
8849, 86, 87syl2anc 415 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  ||  ( N  /  x
)  ->  N  <_  ( N  /  x ) ) )
89 1red 8346 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  1  e.  RR )
90 0lt1 8459 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  <  1
9190a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  0  <  1 )
92 lediv2 9228 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( x  e.  RR  /\  0  <  x )  /\  ( 1  e.  RR  /\  0  <  1 )  /\  ( N  e.  RR  /\  0  <  N ) )  -> 
( x  <_  1  <->  ( N  /  1 )  <_  ( N  /  x ) ) )
9379, 83, 89, 91, 77, 81, 92syl222anc 1294 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( x  <_  1  <->  ( N  / 
1 )  <_  ( N  /  x ) ) )
94 nnle1eq1 9336 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  NN  ->  (
x  <_  1  <->  x  = 
1 ) )
9594ad2antrl 494 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( x  <_  1  <->  x  =  1
) )
9631div1d 9117 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  /  1 )  =  N )
9796breq1d 4141 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( ( N  /  1 )  <_ 
( N  /  x
)  <->  N  <_  ( N  /  x ) ) )
9893, 95, 973bitr3rd 219 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  <_  ( N  /  x
)  <->  x  =  1
) )
9988, 98sylibd 149 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  ||  ( N  /  x
)  ->  x  = 
1 ) )
10075, 99sylbid 150 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y
)  ->  x  = 
1 ) )
10118, 41, 62zndvds0 15092 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( ( ( ZRHom `  Y ) `  x
)  =  ( 0g
`  Y )  <->  N  ||  x
) )
10261, 46, 101syl2anc 415 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  x )  =  ( 0g `  Y )  <->  N  ||  x
) )
103 nnnn0 9580 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  NN  ->  x  e.  NN0 )
104103ad2antrl 494 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  x  e.  NN0 )
105 dvdseq 12638 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( x  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  ( x  ||  N  /\  N  ||  x ) )  ->  x  =  N )
106105expr 375 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  /\  x  ||  N )  ->  ( N  ||  x  ->  x  =  N ) )
107104, 61, 44, 106syl21anc 1277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( N  ||  x  ->  x  =  N ) )
108102, 107sylbid 150 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ZRHom `  Y
) `  x )  =  ( 0g `  Y )  ->  x  =  N ) )
109100, 108orim12d 798 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( (
( ( ZRHom `  Y ) `  ( N  /  x ) )  =  ( 0g `  Y )  \/  (
( ZRHom `  Y
) `  x )  =  ( 0g `  Y ) )  -> 
( x  =  1  \/  x  =  N ) ) )
11073, 109mpd 13 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  ( x  e.  NN  /\  x  ||  N ) )  ->  ( x  =  1  \/  x  =  N ) )
111110expr 375 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  /\  x  e.  NN )  ->  ( x  ||  N  ->  ( x  =  1  \/  x  =  N ) ) )
112111ralrimiva 2623 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  A. x  e.  NN  (
x  ||  N  ->  ( x  =  1  \/  x  =  N ) ) )
113 isprm2 12918 . . . 4  |-  ( N  e.  Prime  <->  ( N  e.  ( ZZ>= `  2 )  /\  A. x  e.  NN  ( x  ||  N  -> 
( x  =  1  \/  x  =  N ) ) ) )
11429, 112, 113sylanbrc 421 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN  /\  Y  e. IDomn )  ->  N  e.  Prime )
115114ex 115 . 2  |-  ( N  e.  NN  ->  ( Y  e. IDomn  ->  N  e. 
Prime ) )
11618znidom 15099 . 2  |-  ( N  e.  Prime  ->  Y  e. IDomn
)
117115, 116impbid1 142 1  |-  ( N  e.  NN  ->  ( Y  e. IDomn  <->  N  e.  Prime ) )
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 720    = wceq 1402    e. wcel 2209    =/= wne 2420   A.wral 2528   class class class wbr 4131   omcom 4739   -->wf 5376   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   2oc2o 6686    ~<_ cdom 7027   Fincfn 7028   CCcc 8182   RRcr 8183   0cc0 8184   1c1 8185    x. cmul 8189    < clt 8365    <_ cle 8366   # cap 8916    / cdiv 9009   NNcn 9312   2c2 9363   NN0cn0 9573   ZZcz 9652   ZZ>=cuz 9935  ♯chash 11234    || cdvds 12577   Primecprime 12908   Basecbs 13408   .rcmulr 13489   0gc0g 13667   Ringcrg 14405   CRingccrg 14406   RingHom crh 14564  NzRingcnzr 14593  Domncdomn 14671  IDomncidom 14672  ℤringczring 15032   ZRHomczrh 15053  ℤ/nℤczn 15055
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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8275  ax-resscn 8276  ax-1cn 8277  ax-1re 8278  ax-icn 8279  ax-addcl 8280  ax-addrcl 8281  ax-mulcl 8282  ax-mulrcl 8283  ax-addcom 8284  ax-mulcom 8285  ax-addass 8286  ax-mulass 8287  ax-distr 8288  ax-i2m1 8289  ax-0lt1 8290  ax-1rid 8291  ax-0id 8292  ax-rnegex 8293  ax-precex 8294  ax-cnre 8295  ax-pre-ltirr 8296  ax-pre-ltwlin 8297  ax-pre-lttrn 8298  ax-pre-apti 8299  ax-pre-ltadd 8300  ax-pre-mulgt0 8301  ax-pre-mulext 8302  ax-arch 8303  ax-caucvg 8304  ax-addf 8306  ax-mulf 8307
This proof depends on definitions:  df-bi 117  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-tp 3717  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-tpos 6521  df-recs 6581  df-irdg 6646  df-frec 6667  df-1o 6692  df-2o 6693  df-oadd 6696  df-er 6812  df-ec 6814  df-qs 6818  df-map 6929  df-en 7029  df-dom 7030  df-fin 7031  df-sup 7329  df-pnf 8367  df-mnf 8368  df-xr 8369  df-ltxr 8370  df-le 8371  df-sub 8505  df-neg 8506  df-reap 8910  df-ap 8917  df-div 9010  df-inn 9313  df-2 9371  df-3 9372  df-4 9373  df-5 9374  df-6 9375  df-7 9376  df-8 9377  df-9 9378  df-n0 9574  df-z 9653  df-dec 9787  df-uz 9936  df-q 10034  df-rp 10070  df-fz 10427  df-fzo 10565  df-fl 10720  df-mod 10779  df-seqfrec 10904  df-exp 10995  df-ihash 11235  df-cj 11627  df-re 11628  df-im 11629  df-rsqrt 11784  df-abs 11785  df-dvds 12578  df-gcd 12754  df-prm 12909  df-struct 13410  df-ndx 13411  df-slot 13412  df-base 13414  df-sets 13415  df-iress 13416  df-plusg 13501  df-mulr 13502  df-starv 13503  df-sca 13504  df-vsca 13505  df-ip 13506  df-tset 13507  df-ple 13508  df-ds 13510  df-unif 13511  df-0g 13669  df-topgen 13671  df-iimas 13681  df-qus 13682  df-mgm 13733  df-sgrp 13774  df-mnd 13787  df-mhm 13823  df-grp 13865  df-minusg 13866  df-sbg 13867  df-mulg 13980  df-subg 14030  df-nsg 14031  df-eqg 14032  df-ghm 14101  df-cmn 14177  df-abl 14178  df-mgp 14323  df-rng 14337  df-ur 14368  df-srg 14373  df-ring 14407  df-cring 14408  df-oppr 14480  df-dvdsr 14502  df-rhm 14566  df-nzr 14594  df-subrg 14634  df-domn 14674  df-idom 14675  df-lmod 14732  df-lssm 14797  df-lsp 14831  df-sra 14879  df-rgmod 14880  df-lidl 14913  df-rsp 14914  df-2idl 14944  df-bl 14990  df-mopn 14991  df-fg 14993  df-metu 14994  df-cnfld 15001  df-zring 15033  df-zrh 15056  df-zn 15058
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