Theorem isprm5 15884

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 15861	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃)))
2		prmuz2 15873	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2))
3	2	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)))
4		eluz2gt1 12173	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 < 𝑃)
5		eluzelre 12108	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℝ)
6		eluz2nn 12137	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℕ)
7	6	nngt0d 11540	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 < 𝑃)
8		ltmulgt11 11354	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑃) → (1 < 𝑃 ↔ 𝑃 < (𝑃 · 𝑃)))
9	5, 5, 7, 8	syl3anc 1364	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (1 < 𝑃 ↔ 𝑃 < (𝑃 · 𝑃)))
10	4, 9	mpbid 233	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 < (𝑃 · 𝑃))
11	5, 5	remulcld 10524	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑃 · 𝑃) ∈ ℝ)
12	5, 11	ltnled 10640	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑃 < (𝑃 · 𝑃) ↔ ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
13	10, 12	mpbid 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃)
14		oveq12 7032	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 = 𝑃 ∧ 𝑧 = 𝑃) → (𝑧 · 𝑧) = (𝑃 · 𝑃))
15	14	anidms 567	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → (𝑧 · 𝑧) = (𝑃 · 𝑃))
16	15	breq1d 4978	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ↔ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
17	16	notbid 319	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑃 → (¬ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ↔ ¬ (𝑃 · 𝑃) ≤ 𝑃))
18	13, 17	syl5ibrcom 248	. . . . . . . . 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 137	. . . . . . . 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 3145	. . . . 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 7032	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑥 = 𝑧 ∧ 𝑥 = 𝑧) → (𝑥 · 𝑥) = (𝑧 · 𝑧))
26	25	anidms 567	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 · 𝑥) = (𝑧 · 𝑧))
27	26	breq1d 4978	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃))
28		breq1 4971	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 ∥ 𝑃 ↔ 𝑧 ∥ 𝑃))
29	27, 28	anbi12d 630	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) ↔ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∧ 𝑧 ∥ 𝑃)))
30	29	rspcev 3561	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∧ 𝑧 ∥ 𝑃)) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃))
31	30	ancom2s 646	. . . . . . . . . . . . 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 744	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
34		simprl 767	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∥ 𝑃)
35		eluzelz 12107	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℤ)
36	35	ad2antlr 723	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℤ)
37		eluz2nn 12137	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℕ)
38	37	ad2antlr 723	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℕ)
39	38	nnne0d 11541	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≠ 0)
40		eluzelz 12107	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑃 ∈ ℤ)
41	40	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℤ)
42		dvdsval2 15447	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ≠ 0 ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → (𝑧 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ))
43	36, 39, 41, 42	syl3anc 1364	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ))
44	34, 43	mpbid 233	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ)
45		eluzelre 12108	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℝ)
46	45	ad2antlr 723	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℝ)
47	46	recnd 10522	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ∈ ℂ)
48	47	mulid2d 10512	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (1 · 𝑧) = 𝑧)
49	5	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℝ)
50	6	ad2antrr 722	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℕ)
51		dvdsle 15497	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 834	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≤ 𝑃)
54		simprr 769	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ¬ 𝑧 = 𝑃)
55	54	neqned 2993	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 ≠ 𝑃)
56	55	necomd 3041	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ≠ 𝑧)
57	46, 49, 53, 56	leneltd 10647	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑧 < 𝑃)
58	48, 57	eqbrtrd 4990	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (1 · 𝑧) < 𝑃)
59		1red 10495	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 1 ∈ ℝ)
60	41	zred 11941	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℝ)
61		nnre 11499	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ ℕ → 𝑧 ∈ ℝ)
62		nngt0 11522	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 11367	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ ∧ (𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑧)) → ((1 · 𝑧) < 𝑃 ↔ 1 < (𝑃 / 𝑧)))
66	59, 60, 64, 65	syl3anc 1364	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((1 · 𝑧) < 𝑃 ↔ 1 < (𝑃 / 𝑧)))
67	58, 66	mpbid 233	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 1 < (𝑃 / 𝑧))
68		eluz2b1 12172	. . . . . . . . . . . . 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 10524	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ)
71	38, 38	nnmulcld 11544	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℕ)
72		nnrp 12254	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℝ+)
73		nnrp 12254	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑧 · 𝑧) ∈ ℕ → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ+)
74		rpdivcl 12268	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑃 ∈ ℝ+ ∧ (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ+) → (𝑃 / (𝑧 · 𝑧)) ∈ ℝ+)
75	72, 73, 74	syl2an 595	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 12328	. . . . . . . . . . . . . . 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 10522	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 ∈ ℂ)
79	78, 47, 78, 47, 39, 39	divmuldivd 11311	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) = ((𝑃 · 𝑃) / (𝑧 · 𝑧)))
80	71	nncnd 11508	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℂ)
81	71	nnne0d 11541	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · 𝑧) ≠ 0)
82	78, 78, 80, 81	divassd 11305	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 · 𝑃) / (𝑧 · 𝑧)) = (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
83	79, 82	eqtrd 2833	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) = (𝑃 · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
84	78, 80, 81	divcan2d 11272	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))) = 𝑃)
85	84	eqcomd 2803	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → 𝑃 = ((𝑧 · 𝑧) · (𝑃 / (𝑧 · 𝑧))))
86	83, 85	breq12d 4981	. . . . . . . . . . . . . . 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 283	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) ↔ ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
88	87	biimpd 230	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧) → ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
89	78, 47, 39	divcan2d 11272	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → (𝑧 · (𝑃 / 𝑧)) = 𝑃)
90		dvds0lem 15457	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑧 ∈ ℤ ∧ (𝑃 / 𝑧) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) ∧ (𝑧 · (𝑃 / 𝑧)) = 𝑃) → (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)
91	36, 44, 41, 89, 90	syl31anc 1366	. . . . . . . . . . . . 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 7032	. . . . . . . . . . . . . . . 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 4978	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ↔ ((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃))
96		breq1 4971	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → (𝑥 ∥ 𝑃 ↔ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃))
97	95, 96	anbi12d 630	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑃 / 𝑧) → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) ↔ (((𝑃 / 𝑧) · (𝑃 / 𝑧)) ≤ 𝑃 ∧ (𝑃 / 𝑧) ∥ 𝑃)))
98	97	rspcev 3561	. . . . . . . . . . . 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 680	. . . . . . . . . . 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 10645	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑧 ∥ 𝑃 ∧ ¬ 𝑧 = 𝑃)) → ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 ∨ 𝑃 ≤ (𝑧 · 𝑧)))
101	33, 99, 100	mpjaod 855	. . . . . . . . . 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	syl5bir 244	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)) → (¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
104	103	rexlimdva 3249	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)))
105		prmz 15852	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℤ)
106	105	ad2antrl 724	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∈ ℤ)
107	106	zred 11941	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∈ ℝ)
108	107, 107	remulcld 10524	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ∈ ℝ)
109		eluzelz 12107	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑥 ∈ ℤ)
110	109	ad3antlr 727	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℤ)
111	110	zred 11941	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℝ)
112	111, 111	remulcld 10524	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑥 · 𝑥) ∈ ℝ)
113	40	ad3antrrr 726	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑃 ∈ ℤ)
114	113	zred 11941	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑃 ∈ ℝ)
115		eluz2nn 12137	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑥 ∈ ℕ)
116	115	ad3antlr 727	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∈ ℕ)
117		simprr 769	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∥ 𝑥)
118		dvdsle 15497	. . . . . . . . . . . . . . 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 834	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ≤ 𝑥)
121		eluzge2nn0 12140	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝑧 ∈ ℕ0)
122	121	nn0ge0d 11812	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 ≤ 𝑧)
123	2, 122	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 0 ≤ 𝑧)
124	123	ad2antrl 724	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 0 ≤ 𝑧)
125		nnnn0 11758	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ∈ ℕ0)
126	125	nn0ge0d 11812	. . . . . . . . . . . . . . 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 11394	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑧 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑥)) → (𝑧 ≤ 𝑥 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ (𝑥 · 𝑥)))
129	107, 124, 111, 127, 128	syl22anc 835	. . . . . . . . . . . . 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 233	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ≤ (𝑥 · 𝑥))
131		simplrl 773	. . . . . . . . . . . 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 10650	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃)
133		simplrr 774	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑥 ∥ 𝑃)
134		dvdstr 15483	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → ((𝑧 ∥ 𝑥 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → 𝑧 ∥ 𝑃))
135	106, 110, 113, 134	syl3anc 1364	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → ((𝑧 ∥ 𝑥 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → 𝑧 ∥ 𝑃))
136	117, 133, 135	mp2and 695	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → 𝑧 ∥ 𝑃)
137	132, 136	jc 164	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) ∧ (𝑧 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∥ 𝑥)) → ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
138		exprmfct 15881	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑧 ∈ ℙ 𝑧 ∥ 𝑥)
139	138	ad2antlr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) → ∃𝑧 ∈ ℙ 𝑧 ∥ 𝑥)
140	137, 139	reximddv 3240	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) ∧ ((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃)) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
141	140	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)) → (((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
142	141	rexlimdva 3249	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑥 ∈ (ℤ≥‘2)((𝑥 · 𝑥) ≤ 𝑃 ∧ 𝑥 ∥ 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
143	104, 142	syld 47	. . . . . 6 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
144		rexnal 3204	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) ¬ (𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃))
145		rexnal 3204	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ ℙ ¬ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ¬ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
146	143, 144, 145	3imtr3g 296	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (¬ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) → ¬ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
147	23, 146	impcon4bid 228	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
148		prmnn 15851	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℕ)
149	148	nncnd 11508	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → 𝑧 ∈ ℂ)
150	149	sqvald 13361	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → (𝑧↑2) = (𝑧 · 𝑧))
151	150	breq1d 4978	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 ↔ (𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃))
152	151	imbi1d 343	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ ℙ → (((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
153	152	ralbiia 3133	. . . 4 ⊢ (∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧 · 𝑧) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃))
154	147, 153	syl6bbr 290	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) → (∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃) ↔ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
155	154	pm5.32i 575	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑧 ∥ 𝑃 → 𝑧 = 𝑃)) ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))
156	1, 155	bitri 276	1 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ ↔ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ∀𝑧 ∈ ℙ ((𝑧↑2) ≤ 𝑃 → ¬ 𝑧 ∥ 𝑃)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   = wceq 1525   ∈ wcel 2083   ≠ wne 2986  ∀wral 3107  ∃wrex 3108   class class class wbr 4968  ‘cfv 6232  (class class class)co 7023  ℝcr 10389  0cc0 10390  1c1 10391   · cmul 10395   < clt 10528   ≤ cle 10529   / cdiv 11151  ℕcn 11492  2c2 11546  ℤcz 11835  ℤ_≥cuz 12097  ℝ⁺crp 12243  ↑cexp 13283   ∥ cdvds 15444  ℙcprime 15848

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466  ax-pre-mulgt0 10467  ax-pre-sup 10468

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rmo 3115  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-pss 3882  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-tp 4483  df-op 4485  df-uni 4752  df-iun 4833  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-tr 5071  df-id 5355  df-eprel 5360  df-po 5369  df-so 5370  df-fr 5409  df-we 5411  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-pred 6030  df-ord 6076  df-on 6077  df-lim 6078  df-suc 6079  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-om 7444  df-1st 7552  df-2nd 7553  df-wrecs 7805  df-recs 7867  df-rdg 7905  df-1o 7960  df-2o 7961  df-er 8146  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-fin 8368  df-sup 8759  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-div 11152  df-nn 11493  df-2 11554  df-3 11555  df-n0 11752  df-z 11836  df-uz 12098  df-rp 12244  df-fz 12747  df-seq 13224  df-exp 13284  df-cj 14296  df-re 14297  df-im 14298  df-sqrt 14432  df-abs 14433  df-dvds 15445  df-prm 15849

This theorem is referenced by:  isprm7  15885  pockthg  16075  prmlem1a  16273