Theorem isprm5 16583

Description: One need only check prime divisors of 𝑃 up to √𝑃 in order to ensure primality. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
isprm5	⊢ (𝑃 ∈ ℙ ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))

Distinct variable group:   𝑧,𝑃

Proof of Theorem isprm5

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isprm4 16560	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃)))
2		prmuz2 16572	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2))
3	2	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)))
4		eluz2gt1 12845	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 < 𝑃)
5		eluzelre 12774	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℝ)
6		eluz2nn 12809	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℕ)
7	6	nngt0d 12202	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 < 𝑃)
8		ltmulgt11 12015	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑃) → (1 < 𝑃 ↔ 𝑃 < (𝑃 · 𝑃)))
9	5, 5, 7, 8	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (1 < 𝑃 ↔ 𝑃 < (𝑃 · 𝑃)))
10	4, 9	mpbid 231	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 < (𝑃 · 𝑃))
11	5, 5	remulcld 11185	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑃 · 𝑃) ∈ ℝ)
12	5, 11	ltnled 11302	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑃 < (𝑃 · 𝑃) ↔ ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
13	10, 12	mpbid 231	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃)
14		oveq12 7366	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 = 𝑃 ∧ 𝑧 = 𝑃) → (𝑧 · 𝑧) = (𝑃 · 𝑃))
15	14	anidms 567	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → (𝑧 · 𝑧) = (𝑃 · 𝑃))
16	15	breq1d 5115	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ↔ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
17	16	notbid 317	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → (¬ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ↔ ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
18	13, 17	syl5ibrcom 246	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑧 = 𝑃 → ¬ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃))
19	18	imim2d 57	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → (𝑧 ∥ 𝑃 → ¬ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃)))
20		con2 135	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∥ 𝑃 → ¬ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
21	19, 20	syl6 35	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
22	3, 21	imim12d 81	. . . . . 6 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 ∈ ℙ → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))))
23	22	ralimdv2 3160	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
24		annim 404	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃) ↔ ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃))
25		oveq12 7366	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑥 = 𝑧) → (𝑥 · 𝑥) = (𝑧 · 𝑧))
26	25	anidms 567	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 · 𝑥) = (𝑧 · 𝑧))
27	26	breq1d 5115	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃))
28		breq1 5108	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 ∥ 𝑃 ↔ 𝑧 ∥ 𝑃))
29	27, 28	anbi12d 631	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) ↔ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∧ 𝑧 ∥ 𝑃)))
30	29	rspcev 3581	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∧ 𝑧 ∥ 𝑃)) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃))
31	30	ancom2s 648	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃)) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃))
32	31	expr 457	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∥ 𝑃) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
33	32	ad2ant2lr 746	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
34		simprl 769	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∥ 𝑃)
35		eluzelz 12773	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℤ)
36	35	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℤ)
37		eluz2nn 12809	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℕ)
38	37	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℕ)
39	38	nnne0d 12203	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≠ 0)
40		eluzelz 12773	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℤ)
41	40	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℤ)
42		dvdsval2 16139	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ≠ 0 ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → (𝑧 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ))
43	36, 39, 41, 42	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ))
44	34, 43	mpbid 231	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ)
45		eluzelre 12774	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℝ)
46	45	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℝ)
47	46	recnd 11183	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℂ)
48	47	mulid2d 11173	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (1 · 𝑧) = 𝑧)
49	5	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℝ)
50	6	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℕ)
51		dvdsle 16192	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 ≤ 𝑃))
52	51	imp 407	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℕ) ∧ 𝑧 ∥ 𝑃) → 𝑧 ≤ 𝑃)
53	36, 50, 34, 52	syl21anc 836	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≤ 𝑃)
54		simprr 771	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ¬ 𝑧 = 𝑃)
55	54	neqned 2950	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≠ 𝑃)
56	55	necomd 2999	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ≠ 𝑧)
57	46, 49, 53, 56	leneltd 11309	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 < 𝑃)
58	48, 57	eqbrtrd 5127	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (1 · 𝑧) < 𝑃)
59		1red 11156	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 1 ∈ ℝ)
60	41	zred 12607	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℝ)
61		nnre 12160	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ ℕ → 𝑧 ∈ ℝ)
62		nngt0 12184	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ ℕ → 0 < 𝑧)
63	61, 62	jca 512	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ ℕ → (𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑧))
64	38, 63	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑧))
65		ltmuldiv 12028	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑧)) → ((1 · 𝑧) < 𝑃 ↔ 1 < (𝑃 / 𝑧)))
66	59, 60, 64, 65	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((1 · 𝑧) < 𝑃 ↔ 1 < (𝑃 / 𝑧)))
67	58, 66	mpbid 231	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 1 < (𝑃 / 𝑧))
68		eluz2b1 12844	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 / 𝑧) ∈ (ℤ≥‘2) ↔ ((𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ ∧ 1 < (𝑃 / 𝑧)))
69	44, 67, 68	sylanbrc 583	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 / 𝑧) ∈ (ℤ≥‘2))
70	46, 46	remulcld 11185	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ)
71	38, 38	nnmulcld 12206	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℕ)
72		nnrp 12926	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℝ+)
73		nnrp 12926	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑧 · 𝑧) ∈ ℕ → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ+)
74		rpdivcl 12940	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑃 ∈ ℝ+ ∧ (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ+) → (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)) ∈ ℝ+)
75	72, 73, 74	syl2an 596	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑧 · 𝑧) ∈ ℕ) → (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)) ∈ ℝ+)
76	50, 71, 75	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)) ∈ ℝ+)
77	49, 70, 76	lemul1d 13000	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) ↔ (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))) ≤ ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)))))
78	49	recnd 11183	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℂ)
79	78, 47, 78, 47, 39, 39	divmuldivd 11972	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) = ((𝑃 · 𝑃) / (𝑧 · 𝑧)))
80	71	nncnd 12169	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℂ)
81	71	nnne0d 12203	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ≠ 0)
82	78, 78, 80, 81	divassd 11966	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 · 𝑃) / (𝑧 · 𝑧)) = (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
83	79, 82	eqtrd 2776	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) = (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
84	78, 80, 81	divcan2d 11933	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))) = 𝑃)
85	84	eqcomd 2742	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 = ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
86	83, 85	breq12d 5118	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃 ↔ (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))) ≤ ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)))))
87	77, 86	bitr4d 281	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) ↔ ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
88	87	biimpd 228	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
89	78, 47, 39	divcan2d 11933	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · (𝑃 / 𝑧)) = 𝑃)
90		dvds0lem 16149	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑧 ∈ ℤ ∧ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) ∧ (𝑧 · (𝑃 / 𝑧)) = 𝑃) → (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)
91	36, 44, 41, 89, 90	syl31anc 1373	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)
92	88, 91	jctird 527	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) → (((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃 ∧ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)))
93		oveq12 7366	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑥 = (𝑃 / 𝑧) ∧ 𝑥 = (𝑃 / 𝑧)) → (𝑥 · 𝑥) = ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)))
94	93	anidms 567	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → (𝑥 · 𝑥) = ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)))
95	94	breq1d 5115	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ↔ ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
96		breq1 5108	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → (𝑥 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃))
97	95, 96	anbi12d 631	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) ↔ (((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃 ∧ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)))
98	97	rspcev 3581	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑃 / 𝑧) ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃 ∧ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃))
99	69, 92, 98	syl6an 682	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
100	70, 49	letrid 11307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∨ 𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧)))
101	33, 99, 100	mpjaod 858	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃))
102	101	ex 413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) → ((𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
103	24, 102	biimtrrid 242	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) → (¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
104	103	rexlimdva 3152	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
105		prmz 16551	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℤ)
106	105	ad2antrl 726	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∈ ℤ)
107	106	zred 12607	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∈ ℝ)
108	107, 107	remulcld 11185	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ)
109		eluzelz 12773	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑥 ∈ ℤ)
110	109	ad3antlr 729	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℤ)
111	110	zred 12607	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
112	111, 111	remulcld 11185	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑥 · 𝑥) ∈ ℝ)
113	40	ad3antrrr 728	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑃 ∈ ℤ)
114	113	zred 12607	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑃 ∈ ℝ)
115		eluz2nn 12809	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑥 ∈ ℕ)
116	115	ad3antlr 729	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℕ)
117		simprr 771	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∥ 𝑥)
118		dvdsle 16192	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (𝑧 ∥ 𝑥 → 𝑧 ≤ 𝑥))
119	118	imp 407	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) ∧ 𝑧 ∥ 𝑥) → 𝑧 ≤ 𝑥)
120	106, 116, 117, 119	syl21anc 836	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ≤ 𝑥)
121		eluzge2nn0 12812	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℕ0)
122	121	nn0ge0d 12476	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 ≤ 𝑧)
123	2, 122	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 0 ≤ 𝑧)
124	123	ad2antrl 726	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 0 ≤ 𝑧)
125		nnnn0 12420	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ∈ ℕ0)
126	125	nn0ge0d 12476	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 0 ≤ 𝑥)
127	116, 126	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 0 ≤ 𝑥)
128		le2msq 12055	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥)) → (𝑧 ≤ 𝑥 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ (𝑥 · 𝑥)))
129	107, 124, 111, 127, 128	syl22anc 837	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 ≤ 𝑥 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ (𝑥 · 𝑥)))
130	120, 129	mpbid 231	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ≤ (𝑥 · 𝑥))
131		simplrl 775	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃)
132	108, 112, 114, 130, 131	letrd 11312	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃)
133		simplrr 776	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∥ 𝑃)
134	106, 110, 113, 117, 133	dvdstrd 16177	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∥ 𝑃)
135	132, 134	jc 161	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
136		exprmfct 16580	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑧 ∈ ℙ 𝑧 ∥ 𝑥)
137	136	ad2antlr 725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) → ∃𝑧 ∈ ℙ 𝑧 ∥ 𝑥)
138	135, 137	reximddv 3168	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
139	138	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
140	139	rexlimdva 3152	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
141	104, 140	syld 47	. . . . . 6 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
142		rexnal 3103	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃))
143		rexnal 3103	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
144	141, 142, 143	3imtr3g 294	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (¬ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ¬ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
145	23, 144	impcon4bid 226	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
146		prmnn 16550	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℕ)
147	146	nncnd 12169	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℂ)
148	147	sqvald 14048	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → (𝑧↑2) = (𝑧 · 𝑧))
149	148	breq1d 5115	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃))
150	149	imbi1d 341	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → (((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
151	150	ralbiia 3094	. . . 4 ⊢ (∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
152	145, 151	bitr4di 288	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
153	152	pm5.32i 575	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃)) ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
154	1, 153	bitri 274	1 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∀wral 3064  ∃wrex 3073   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  ℝcr 11050  0cc0 11051  1c1 11052   · cmul 11056   < clt 11189   ≤ cle 11190   / cdiv 11812  ℕcn 12153  2c2 12208  ℤcz 12499  ℤ_≥cuz 12763  ℝ⁺crp 12915  ↑cexp 13967   ∥ cdvds 16136  ℙcprime 16547

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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129

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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-2o 8413  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9378  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fz 13425  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-dvds 16137  df-prm 16548

This theorem is referenced by:  isprm7  16584  pockthg  16778  prmlem1a  16979