Theorem fmtno4prmfac 45024

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 12352	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℤ
2		4z 12354	. . . . 5 ⊢ 4 ∈ ℤ
3		2re 12047	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℝ
4		4re 12057	. . . . . 6 ⊢ 4 ∈ ℝ
5		2lt4 12148	. . . . . 6 ⊢ 2 < 4
6	3, 4, 5	ltleii 11098	. . . . 5 ⊢ 2 ≤ 4
7		eluz2 12588	. . . . 5 ⊢ (4 ∈ (ℤ≥‘2) ↔ (2 ∈ ℤ ∧ 4 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 4))
8	1, 2, 6, 7	mpbir3an 1340	. . . 4 ⊢ 4 ∈ (ℤ≥‘2)
9		fmtnoprmfac2 45019	. . . 4 ⊢ ((4 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1))
10	8, 9	mp3an1 1447	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4)) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1))
11		elnnuz 12622	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘1))
12		4nn 12056	. . . . . . . . . 10 ⊢ 4 ∈ ℕ
13		nnuz 12621	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
14	12, 13	eleqtri 2837	. . . . . . . . 9 ⊢ 4 ∈ (ℤ≥‘1)
15		fzouzsplit 13422	. . . . . . . . 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 2830	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘1) ↔ 𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)))
18		elun 4083	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)) ↔ (𝑘 ∈ (1..^4) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
19		fzo1to4tp 13475	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1..^4) = {1, 2, 3}
20	19	eleq2i 2830	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (1..^4) ↔ 𝑘 ∈ {1, 2, 3})
21		vex 3436	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑘 ∈ V
22	21	eltp 4624	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ {1, 2, 3} ↔ (𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3))
23	20, 22	bitri 274	. . . . . . . . 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 274	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ((1..^4) ∪ (ℤ≥‘4)) ↔ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
26	11, 17, 25	3bitri 297	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ ↔ ((𝑘 = 1 ∨ 𝑘 = 2 ∨ 𝑘 = 3) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)))
27		4p2e6 12126	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (4 + 2) = 6
28	27	oveq2i 7286	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2↑(4 + 2)) = (2↑6)
29		2exp6 16788	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2↑6) = ;64
30	28, 29	eqtri 2766	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2↑(4 + 2)) = ;64
31	30	oveq2i 7286	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 · (2↑(4 + 2))) = (𝑘 · ;64)
32	31	oveq1i 7285	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) = ((𝑘 · ;64) + 1)
33	32	eqeq2i 2751	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · (2↑(4 + 2))) + 1) ↔ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
34		simpl 483	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
35		oveq1 7282	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝑘 · ;64) = (1 · ;64))
36		6nn0 12254	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 6 ∈ ℕ0
37		4nn0 12252	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 4 ∈ ℕ0
38	36, 37	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ;64 ∈ ℕ0
39	38	nn0cni 12245	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;64 ∈ ℂ
40	39	mulid2i 10980	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (1 · ;64) = ;64
41	35, 40	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝑘 · ;64) = ;64)
42	41	oveq1d 7290	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 1 → ((𝑘 · ;64) + 1) = (;64 + 1))
43		4p1e5 12119	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (4 + 1) = 5
44		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;64 = ;64
45	36, 37, 43, 44	decsuc 12468	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (;64 + 1) = ;65
46	42, 45	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 1 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;65)
47	46	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;65)
48	34, 47	eqtrd 2778	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 1) → 𝑃 = ;65)
49	48	ex 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 1 → 𝑃 = ;65))
50		simpl 483	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
51		oveq1 7282	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝑘 · ;64) = (2 · ;64))
52		2nn0 12250	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 2 ∈ ℕ0
53		6cn 12064	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 6 ∈ ℂ
54		2cn 12048	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 2 ∈ ℂ
55		6t2e12 12541	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (6 · 2) = ;12
56	53, 54, 55	mulcomli 10984	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (2 · 6) = ;12
57	56	eqcomi 2747	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;12 = (2 · 6)
58		4cn 12058	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 4 ∈ ℂ
59		4t2e8 12141	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (4 · 2) = 8
60	58, 54, 59	mulcomli 10984	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (2 · 4) = 8
61	60	eqcomi 2747	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 8 = (2 · 4)
62	36, 37, 52, 57, 61	decmul10add 12506	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (2 · ;64) = (;;120 + 8)
63	51, 62	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝑘 · ;64) = (;;120 + 8))
64	63	oveq1d 7290	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 2 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ((;;120 + 8) + 1))
65		1nn0 12249	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 1 ∈ ℕ0
66	65, 52	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;12 ∈ ℕ0
67		8nn0 12256	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ 8 ∈ ℕ0
68		8p1e9 12123	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (8 + 1) = 9
69		0nn0 12248	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 0 ∈ ℕ0
70		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;;120 = ;;120
71		8cn 12070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 8 ∈ ℂ
72	71	addid2i 11163	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (0 + 8) = 8
73	66, 69, 67, 70, 72	decaddi 12497	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (;;120 + 8) = ;;128
74	66, 67, 68, 73	decsuc 12468	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((;;120 + 8) + 1) = ;;129
75	64, 74	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 2 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;129)
76	75	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;129)
77	50, 76	eqtrd 2778	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 2) → 𝑃 = ;;129)
78	77	ex 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 2 → 𝑃 = ;;129))
79		simpl 483	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1))
80		oveq1 7282	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 = 3 → (𝑘 · ;64) = (3 · ;64))
81		3nn0 12251	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 3 ∈ ℕ0
82		6t3e18 12542	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (6 · 3) = ;18
83		3cn 12054	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 3 ∈ ℂ
84	53, 83	mulcomi 10983	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (6 · 3) = (3 · 6)
85	82, 84	eqtr3i 2768	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;18 = (3 · 6)
86		4t3e12 12535	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 3) = ;12
87	58, 83	mulcomi 10983	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 3) = (3 · 4)
88	86, 87	eqtr3i 2768	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;12 = (3 · 4)
89	36, 37, 81, 85, 88	decmul10add 12506	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (3 · ;64) = (;;180 + ;12)
90	80, 89	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 = 3 → (𝑘 · ;64) = (;;180 + ;12))
91	90	oveq1d 7290	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 3 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ((;;180 + ;12) + 1))
92		9nn0 12257	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 9 ∈ ℕ0
93	65, 92	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;19 ∈ ℕ0
94		2p1e3 12115	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (2 + 1) = 3
95	65, 67	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;18 ∈ ℕ0
96		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;;180 = ;;180
97		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ;12 = ;12
98		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;18 = ;18
99	65, 67, 68, 98	decsuc 12468	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (;18 + 1) = ;19
100	54	addid2i 11163	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (0 + 2) = 2
101	95, 69, 65, 52, 96, 97, 99, 100	decadd 12491	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (;;180 + ;12) = ;;192
102	93, 52, 94, 101	decsuc 12468	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((;;180 + ;12) + 1) = ;;193
103	91, 102	eqtrdi 2794	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 3 → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;193)
104	103	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → ((𝑘 · ;64) + 1) = ;;193)
105	79, 104	eqtrd 2778	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) ∧ 𝑘 = 3) → 𝑃 = ;;193)
106	105	ex 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑘 = 3 → 𝑃 = ;;193))
107	49, 78, 106	3orim123d 1443	. . . . . . . . . . . 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 45023	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) = ;;256
111	110	breq2i 5082	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) ↔ 𝑃 ≤ ;;256)
112		breq1 5077	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1) → (𝑃 ≤ ;;256 ↔ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
113	112	adantl 482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ ;;256 ↔ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
114		eluz2 12588	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ↔ (4 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘))
115		6t4e24 12543	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (6 · 4) = ;24
116	53, 58, 115	mulcomli 10984	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (4 · 6) = ;24
117	52, 37, 43, 116	decsuc 12468	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((4 · 6) + 1) = ;25
118		4t4e16 12536	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (4 · 4) = ;16
119	37, 36, 37, 44, 36, 65, 117, 118	decmul2c 12503	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (4 · ;64) = ;;256
120		zre 12323	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℝ)
121	38	nn0rei 12244	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ;64 ∈ ℝ
122	36, 12	decnncl 12457	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ;64 ∈ ℕ
123	122	nngt0i 12012	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ 0 < ;64
124	121, 123	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64)
125	124	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64))
126		lemul1 11827	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((4 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ ∧ (;64 ∈ ℝ ∧ 0 < ;64)) → (4 ≤ 𝑘 ↔ (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64)))
127	4, 120, 125, 126	mp3an2i 1465	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (4 ≤ 𝑘 ↔ (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64)))
128	127	biimpa 477	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (4 · ;64) ≤ (𝑘 · ;64))
129	119, 128	eqbrtrrid 5110	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 ≤ (𝑘 · ;64))
130		5nn0 12253	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ 5 ∈ ℕ0
131	52, 130	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ;25 ∈ ℕ0
132	131, 36	deccl 12452	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ;;256 ∈ ℕ0
133	132	nn0zi 12345	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ;;256 ∈ ℤ
134		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℤ)
135	38	nn0zi 12345	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ;64 ∈ ℤ
136	135	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → ;64 ∈ ℤ)
137	134, 136	zmulcld 12432	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (𝑘 · ;64) ∈ ℤ)
138	137	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (𝑘 · ;64) ∈ ℤ)
139		zleltp1 12371	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((;;256 ∈ ℤ ∧ (𝑘 · ;64) ∈ ℤ) → (;;256 ≤ (𝑘 · ;64) ↔ ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1)))
140	133, 138, 139	sylancr 587	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → (;;256 ≤ (𝑘 · ;64) ↔ ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1)))
141	129, 140	mpbid 231	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
142	141	3adant1 1129	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((4 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 4 ≤ 𝑘) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
143	114, 142	sylbi 216	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1))
144	132	nn0rei 12244	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ;;256 ∈ ℝ
145	144	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;;256 ∈ ℝ)
146		eluzelre 12593	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → 𝑘 ∈ ℝ)
147	121	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → ;64 ∈ ℝ)
148	146, 147	remulcld 11005	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (𝑘 · ;64) ∈ ℝ)
149		peano2re 11148	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11122	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) → (;;256 < ((𝑘 · ;64) + 1) ↔ ¬ ((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256))
152	143, 151	mpbid 231	. . . . . . . . . . . . . . 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 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (((𝑘 · ;64) + 1) ≤ ;;256 → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
155	113, 154	sylbid 239	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ ;;256 → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
156	111, 155	syl5bi 241	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑃 = ((𝑘 · ;64) + 1)) → (𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193)))
157	156	ex 413	. . . . . . . . . 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 481	. . . . . . . 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 241	. . . . . . 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 413	. . . . . 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 216	. . . . 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 3212	. . 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 1116	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∥ (FermatNo‘4) ∧ 𝑃 ≤ (⌊‘(√‘(FermatNo‘4)))) → (𝑃 = ;65 ∨ 𝑃 = ;;129 ∨ 𝑃 = ;;193))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 844   ∨ w3o 1085   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3065   ∪ cun 3885  {ctp 4565   class class class wbr 5074  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  ℝcr 10870  0cc0 10871  1c1 10872   + caddc 10874   · cmul 10876   < clt 11009   ≤ cle 11010  ℕcn 11973  2c2 12028  3c3 12029  4c4 12030  5c5 12031  6c6 12032  8c8 12034  9c9 12035  ℤcz 12319  ;cdc 12437  ℤ_≥cuz 12582  ..^cfzo 13382  ⌊cfl 13510  ↑cexp 13782  √csqrt 14944   ∥ cdvds 15963  ℙcprime 16376  FermatNocfmtno 44979

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  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 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-inf2 9399  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-pre-sup 10949

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-se 5545  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-isom 6442  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-2o 8298  df-oadd 8301  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-sup 9201  df-inf 9202  df-oi 9269  df-dju 9659  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-dec 12438  df-uz 12583  df-q 12689  df-rp 12731  df-ioo 13083  df-ico 13085  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-fl 13512  df-mod 13590  df-seq 13722  df-exp 13783  df-fac 13988  df-hash 14045  df-cj 14810  df-re 14811  df-im 14812  df-sqrt 14946  df-abs 14947  df-clim 15197  df-prod 15616  df-dvds 15964  df-gcd 16202  df-prm 16377  df-odz 16466  df-phi 16467  df-pc 16538  df-lgs 26443  df-fmtno 44980

This theorem is referenced by:  fmtno4prmfac193  45025