Theorem fmtno4prmfac 44089

Description: If P was a (prime) factor of the fourth Fermat number less than the square root of the fourth Fermat number, it would be either 65 or 129 or 193. (Contributed by AV, 28-Jul-2021.)

Assertion

Ref	Expression
fmtno4prmfac	⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4) ∧ 𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4)))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))

Proof of Theorem fmtno4prmfac

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2z 12002	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℤ
2		4z 12004	. . . . 5 ⊢ 4 ∈ ℤ
3		2re 11699	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℝ
4		4re 11709	. . . . . 6 ⊢ 4 ∈ ℝ
5		2lt4 11800	. . . . . 6 ⊢ 2 < 4
6	3, 4, 5	ltleii 10752	. . . . 5 ⊢ 2 ≤ 4
7		eluz2 12237	. . . . 5 ⊢ (4 ∈ (ℤ≥‘2) ↔ (2 ∈ ℤ ∧ 4 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 4))
8	1, 2, 6, 7	mpbir3an 1338	. . . 4 ⊢ 4 ∈ (ℤ≥‘2)
9		fmtnoprmfac2 44084	. . . 4 ⊢ ((4 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1))
10	8, 9	mp3an1 1445	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1))
11		elnnuz 12270	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘1))
12		4nn 11708	. . . . . . . . . 10 ⊢ 4 ∈ ℕ
13		nnuz 12269	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
14	12, 13	eleqtri 2888	. . . . . . . . 9 ⊢ 4 ∈ (ℤ≥‘1)
15		fzouzsplit 13067	. . . . . . . . 9 ⊢ (4 ∈ (ℤ≥‘1) → (ℤ≥‘1) = ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)))
16	14, 15	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (ℤ≥‘1) = ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4))
17	16	eleq2i 2881	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘1) ↔ 𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)))
18		elun 4076	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)) ↔ (𝑘 ∈ (1..^4) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
19		fzo1to4tp 13120	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1..^4) = {1, 2, 3}
20	19	eleq2i 2881	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (1..^4) ↔ 𝑘 ∈ {1, 2, 3})
21		vex 3444	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑘 ∈ V
22	21	eltp 4586	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ {1, 2, 3} ↔ (𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3))
23	20, 22	bitri 278	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (1..^4) ↔ (𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3))
24	23	orbi1i 911	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑘 ∈ (1..^4) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)) ↔ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
25	18, 24	bitri 278	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)) ↔ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
26	11, 17, 25	3bitri 300	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ ↔ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
27		4p2e6 11778	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (4 + 2) = 6
28	27	oveq2i 7146	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2↑(4 + 2)) = (2↑6)
29		2exp6 16413	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2↑6) = ;64
30	28, 29	eqtri 2821	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑(4 + 2)) = ;64
31	30	oveq2i 7146	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 · (2↑(4 + 2))) = (𝑘 · ;64)
32	31	oveq1i 7145	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) = ((𝑘 · ;64) + 1)
33	32	eqeq2i 2811	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) ↔ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
34		simpl 486	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
35		oveq1 7142	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝑘 · ;64) = (1 · ;64))
36		6nn0 11906	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 6 ∈ ℕ0
37		4nn0 11904	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 4 ∈ ℕ0
38	36, 37	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ;64 ∈ ℕ0
39	38	nn0cni 11897	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;64 ∈ ℂ
40	39	mulid2i 10635	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (1 · ;64) = ;64
41	35, 40	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝑘 · ;64) = ;64)
42	41	oveq1d 7150	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 1 → ((𝑘 · ;64) + 1) = (;64 + 1))
43		4p1e5 11771	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (4 + 1) = 5
44		eqid 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;64 = ;64
45	36, 37, 43, 44	decsuc 12117	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (;64 + 1) = ;65
46	42, 45	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 1 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;65)
47	46	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;65)
48	34, 47	eqtrd 2833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → 𝑃 = ;65)
49	48	ex 416	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 1 → 𝑃 = ;65))
50		simpl 486	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
51		oveq1 7142	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝑘 · ;64) = (2 · ;64))
52		2nn0 11902	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 2 ∈ ℕ0
53		6cn 11716	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 6 ∈ ℂ
54		2cn 11700	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 2 ∈ ℂ
55		6t2e12 12190	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (6 · 2) = ;12
56	53, 54, 55	mulcomli 10639	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (2 · 6) = ;12
57	56	eqcomi 2807	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;12 = (2 · 6)
58		4cn 11710	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 4 ∈ ℂ
59		4t2e8 11793	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (4 · 2) = 8
60	58, 54, 59	mulcomli 10639	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (2 · 4) = 8
61	60	eqcomi 2807	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 8 = (2 · 4)
62	36, 37, 52, 57, 61	decmul10add 12155	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (2 · ;64) = (;;120 + 8)
63	51, 62	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝑘 · ;64) = (;;120 + 8))
64	63	oveq1d 7150	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 2 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ((;;120 + 8) + 1))
65		1nn0 11901	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 1 ∈ ℕ0
66	65, 52	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;12 ∈ ℕ0
67		8nn0 11908	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ 8 ∈ ℕ0
68		8p1e9 11775	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (8 + 1) = 9
69		0nn0 11900	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 0 ∈ ℕ0
70		eqid 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;;120 = ;;120
71		8cn 11722	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 8 ∈ ℂ
72	71	addid2i 10817	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (0 + 8) = 8
73	66, 69, 67, 70, 72	decaddi 12146	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (;;120 + 8) = ;;128
74	66, 67, 68, 73	decsuc 12117	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((;;120 + 8) + 1) = ;;129
75	64, 74	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 2 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;129)
76	75	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;129)
77	50, 76	eqtrd 2833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → 𝑃 = ;;129)
78	77	ex 416	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 2 → 𝑃 = ;;129))
79		simpl 486	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
80		oveq1 7142	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 3 → (𝑘 · ;64) = (3 · ;64))
81		3nn0 11903	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 3 ∈ ℕ0
82		6t3e18 12191	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (6 · 3) = ;18
83		3cn 11706	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 3 ∈ ℂ
84	53, 83	mulcomi 10638	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (6 · 3) = (3 · 6)
85	82, 84	eqtr3i 2823	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;18 = (3 · 6)
86		4t3e12 12184	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 3) = ;12
87	58, 83	mulcomi 10638	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 3) = (3 · 4)
88	86, 87	eqtr3i 2823	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;12 = (3 · 4)
89	36, 37, 81, 85, 88	decmul10add 12155	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (3 · ;64) = (;;180 + ;12)
90	80, 89	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 3 → (𝑘 · ;64) = (;;180 + ;12))
91	90	oveq1d 7150	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 3 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ((;;180 + ;12) + 1))
92		9nn0 11909	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 9 ∈ ℕ0
93	65, 92	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;19 ∈ ℕ0
94		2p1e3 11767	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (2 + 1) = 3
95	65, 67	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;18 ∈ ℕ0
96		eqid 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;;180 = ;;180
97		eqid 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;12 = ;12
98		eqid 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;18 = ;18
99	65, 67, 68, 98	decsuc 12117	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (;18 + 1) = ;19
100	54	addid2i 10817	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (0 + 2) = 2
101	95, 69, 65, 52, 96, 97, 99, 100	decadd 12140	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (;;180 + ;12) = ;;192
102	93, 52, 94, 101	decsuc 12117	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((;;180 + ;12) + 1) = ;;193
103	91, 102	eqtrdi 2849	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 3 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;193)
104	103	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;193)
105	79, 104	eqtrd 2833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → 𝑃 = ;;193)
106	105	ex 416	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 3 → 𝑃 = ;;193))
107	49, 78, 106	3orim123d 1441	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
108	107	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
109	108	com13 88	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) → (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
110		fmtno4sqrt 44088	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) = ;;256
111	110	breq2i 5038	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) ↔ 𝑃 ≤ ;;256)
112		breq1 5033	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ ;;256 ↔ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
113	112	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ ;;256 ↔ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
114		eluz2 12237	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ↔ (4 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘))
115		6t4e24 12192	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (6 · 4) = ;24
116	53, 58, 115	mulcomli 10639	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (4 · 6) = ;24
117	52, 37, 43, 116	decsuc 12117	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((4 · 6) + 1) = ;25
118		4t4e16 12185	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 4) = ;16
119	37, 36, 37, 44, 36, 65, 117, 118	decmul2c 12152	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (4 · ;64) = ;;256
120		zre 11973	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℝ)
121	38	nn0rei 11896	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ;64 ∈ ℝ
122	36, 12	decnncl 12106	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ;64 ∈ ℕ
123	122	nngt0i 11664	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ 0 < ;64
124	121, 123	pm3.2i 474	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64)
125	124	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64))
126		lemul1 11481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((4 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64)) → (4 ≤ 𝑘 ↔ (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64)))
127	4, 120, 125, 126	mp3an2i 1463	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (4 ≤ 𝑘 ↔ (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64)))
128	127	biimpa 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64))
129	119, 128	eqbrtrrid 5066	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 ≤ (𝑘 · ;64))
130		5nn0 11905	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ 5 ∈ ℕ0
131	52, 130	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ;25 ∈ ℕ0
132	131, 36	deccl 12101	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ;;256 ∈ ℕ0
133	132	nn0zi 11995	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;;256 ∈ ℤ
134		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℤ)
135	38	nn0zi 11995	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ;64 ∈ ℤ
136	135	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → ;64 ∈ ℤ)
137	134, 136	zmulcld 12081	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (𝑘 · ;64) ∈ ℤ)
138	137	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (𝑘 · ;64) ∈ ℤ)
139		zleltp1 12021	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((;;256 ∈ ℤ ∧ (𝑘 · ;64) ∈ ℤ) → (;;256 ≤ (𝑘 · ;64) ↔ ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1)))
140	133, 138, 139	sylancr 590	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (;;256 ≤ (𝑘 · ;64) ↔ ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1)))
141	129, 140	mpbid 235	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
142	141	3adant1 1127	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((4 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
143	114, 142	sylbi 220	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
144	132	nn0rei 11896	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;;256 ∈ ℝ
145	144	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;;256 ∈ ℝ)
146		eluzelre 12242	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → 𝑘 ∈ ℝ)
147	121	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;64 ∈ ℝ)
148	146, 147	remulcld 10660	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (𝑘 · ;64) ∈ ℝ)
149		peano2re 10802	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 · ;64) ∈ ℝ → ((𝑘 · ;64) + 1) ∈ ℝ)
150	148, 149	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ((𝑘 · ;64) + 1) ∈ ℝ)
151	145, 150	ltnled 10776	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1) ↔ ¬ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
152	143, 151	mpbid 235	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ¬ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256)
153	152	pm2.21d 121	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256 → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
154	153	adantr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256 → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
155	113, 154	sylbid 243	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ ;;256 → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
156	111, 155	syl5bi 245	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
157	156	ex 416	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
158	109, 157	jaoi 854	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)) → (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
159	158	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)) ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4))) → (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
160	33, 159	syl5bi 245	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)) ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4))) → (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
161	160	ex 416	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)) → ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))))
162	26, 161	sylbi 220	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))))
163	162	com12 32	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → (𝑘 ∈ ℕ → (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))))
164	163	rexlimdv 3242	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → (∃𝑘 ∈ ℕ 𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))))
165	10, 164	mpd 15	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
166	165	3impia 1114	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4) ∧ 𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4)))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 844   ∨ w3o 1083   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∃wrex 3107   ∪ cun 3879  {ctp 4529   class class class wbr 5030  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  ℝcr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531   < clt 10664   ≤ cle 10665  ℕcn 11625  2c2 11680  3c3 11681  4c4 11682  5c5 11683  6c6 11684  8c8 11686  9c9 11687  ℤcz 11969  ;cdc 12086  ℤ_≥cuz 12231  ..^cfzo 13028  ⌊cfl 13155  ↑cexp 13425  √csqrt 14584   ∥ cdvds 15599  ℙcprime 16005  FermatNocfmtno 44044

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-inf2 9088  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-sup 8890  df-inf 8891  df-oi 8958  df-dju 9314  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-xnn0 11956  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-ioo 12730  df-ico 12732  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-fl 13157  df-mod 13233  df-seq 13365  df-exp 13426  df-fac 13630  df-hash 13687  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-clim 14837  df-prod 15252  df-dvds 15600  df-gcd 15834  df-prm 16006  df-odz 16092  df-phi 16093  df-pc 16164  df-lgs 25879  df-fmtno 44045

This theorem is referenced by:  fmtno4prmfac193  44090