MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  2mulprm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2mulprm 16634
Description: A multiple of two is prime iff the multiplier is one. (Contributed by AV, 8-Jun-2023.)
Assertion
Ref Expression
2mulprm (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†” ๐ด = 1))

Proof of Theorem 2mulprm
StepHypRef Expression
1 zre 12566 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
2 0red 11221 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ 0 โˆˆ โ„)
31, 2leloed 11361 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด โ‰ค 0 โ†” (๐ด < 0 โˆจ ๐ด = 0)))
4 prmnn 16615 . . . . . . . . . 10 ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„•)
5 nnnn0 12483 . . . . . . . . . 10 ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„•0)
6 nn0ge0 12501 . . . . . . . . . . 11 ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„•0 โ†’ 0 โ‰ค (2 ยท ๐ด))
7 2pos 12319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 0 < 2
87a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ 0 < 2)
98anim1i 615 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ (0 < 2 โˆง ๐ด < 0))
109olcd 872 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ ((2 < 0 โˆง 0 < ๐ด) โˆจ (0 < 2 โˆง ๐ด < 0)))
11 2re 12290 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 โˆˆ โ„
1211a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
131adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
1412, 13mul2lt0bi 13084 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ ((2 ยท ๐ด) < 0 โ†” ((2 < 0 โˆง 0 < ๐ด) โˆจ (0 < 2 โˆง ๐ด < 0))))
1510, 14mpbird 256 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ (2 ยท ๐ด) < 0)
1612, 13remulcld 11248 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„)
17 0red 11221 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ 0 โˆˆ โ„)
1816, 17ltnled 11365 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ ((2 ยท ๐ด) < 0 โ†” ยฌ 0 โ‰ค (2 ยท ๐ด)))
1915, 18mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด < 0) โ†’ ยฌ 0 โ‰ค (2 ยท ๐ด))
2019ex 413 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด < 0 โ†’ ยฌ 0 โ‰ค (2 ยท ๐ด)))
2120con2d 134 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (0 โ‰ค (2 ยท ๐ด) โ†’ ยฌ ๐ด < 0))
2221com12 32 . . . . . . . . . . 11 (0 โ‰ค (2 ยท ๐ด) โ†’ (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ ๐ด < 0))
236, 22syl 17 . . . . . . . . . 10 ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„•0 โ†’ (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ ๐ด < 0))
244, 5, 233syl 18 . . . . . . . . 9 ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†’ (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ ๐ด < 0))
2524com12 32 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†’ ยฌ ๐ด < 0))
2625con2d 134 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด < 0 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™))
2726a1dd 50 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด < 0 โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)))
28 oveq2 7419 . . . . . . . . 9 (๐ด = 0 โ†’ (2 ยท ๐ด) = (2 ยท 0))
29 2t0e0 12385 . . . . . . . . 9 (2 ยท 0) = 0
3028, 29eqtrdi 2788 . . . . . . . 8 (๐ด = 0 โ†’ (2 ยท ๐ด) = 0)
31 0nprm 16619 . . . . . . . . 9 ยฌ 0 โˆˆ โ„™
3231a1i 11 . . . . . . . 8 (๐ด = 0 โ†’ ยฌ 0 โˆˆ โ„™)
3330, 32eqneltrd 2853 . . . . . . 7 (๐ด = 0 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)
3433a1i13 27 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด = 0 โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)))
3527, 34jaod 857 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐ด < 0 โˆจ ๐ด = 0) โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)))
363, 35sylbid 239 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด โ‰ค 0 โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)))
37 2z 12598 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„ค
38 uzid 12841 . . . . . . 7 (2 โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
3937, 38ax-mp 5 . . . . . 6 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)
4037a1i 11 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ยฌ ๐ด = 1) โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
41 simp1 1136 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ยฌ ๐ด = 1) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
42 df-ne 2941 . . . . . . . . 9 (๐ด โ‰  1 โ†” ยฌ ๐ด = 1)
43 1red 11219 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ 1 โˆˆ โ„)
4443, 1ltlend 11363 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (1 < ๐ด โ†” (1 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด โ‰  1)))
45 1zzd 12597 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
46 zltp1le 12616 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค) โ†’ (1 < ๐ด โ†” (1 + 1) โ‰ค ๐ด))
4745, 46mpancom 686 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (1 < ๐ด โ†” (1 + 1) โ‰ค ๐ด))
4847biimpd 228 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (1 < ๐ด โ†’ (1 + 1) โ‰ค ๐ด))
49 df-2 12279 . . . . . . . . . . . . 13 2 = (1 + 1)
5049breq1i 5155 . . . . . . . . . . . 12 (2 โ‰ค ๐ด โ†” (1 + 1) โ‰ค ๐ด)
5148, 50imbitrrdi 251 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (1 < ๐ด โ†’ 2 โ‰ค ๐ด))
5244, 51sylbird 259 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((1 โ‰ค ๐ด โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ 2 โ‰ค ๐ด))
5352expdimp 453 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด) โ†’ (๐ด โ‰  1 โ†’ 2 โ‰ค ๐ด))
5442, 53biimtrrid 242 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด) โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ 2 โ‰ค ๐ด))
55543impia 1117 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ยฌ ๐ด = 1) โ†’ 2 โ‰ค ๐ด)
56 eluz2 12832 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†” (2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 2 โ‰ค ๐ด))
5740, 41, 55, 56syl3anbrc 1343 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ยฌ ๐ด = 1) โ†’ ๐ด โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
58 nprm 16629 . . . . . 6 ((2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง ๐ด โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)
5939, 57, 58sylancr 587 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง 1 โ‰ค ๐ด โˆง ยฌ ๐ด = 1) โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)
60593exp 1119 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (1 โ‰ค ๐ด โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)))
61 zle0orge1 12579 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ด โ‰ค 0 โˆจ 1 โ‰ค ๐ด))
6236, 60, 61mpjaod 858 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ ๐ด = 1 โ†’ ยฌ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™))
6362con4d 115 . 2 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†’ ๐ด = 1))
64 oveq2 7419 . . . 4 (๐ด = 1 โ†’ (2 ยท ๐ด) = (2 ยท 1))
65 2t1e2 12379 . . . 4 (2 ยท 1) = 2
6664, 65eqtrdi 2788 . . 3 (๐ด = 1 โ†’ (2 ยท ๐ด) = 2)
67 2prm 16633 . . 3 2 โˆˆ โ„™
6866, 67eqeltrdi 2841 . 2 (๐ด = 1 โ†’ (2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™)
6963, 68impbid1 224 1 (๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐ด) โˆˆ โ„™ โ†” ๐ด = 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆจ wo 845   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7411  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   ยท cmul 11117   < clt 11252   โ‰ค cle 11253  โ„•cn 12216  2c2 12271  โ„•0cn0 12476  โ„คcz 12562  โ„คโ‰ฅcuz 12826  โ„™cprime 16612
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-rp 12979  df-fz 13489  df-seq 13971  df-exp 14032  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-dvds 16202  df-prm 16613
This theorem is referenced by:  2sqreultlem  27174  2sqreunnltlem  27177
  Copyright terms: Public domain W3C validator