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

Theorem maxprmfct 16746
Description: The set of prime factors of an integer greater than or equal to 2 satisfies the conditions to have a supremum, and that supremum is a member of the set. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.)
Hypothesis
Ref Expression
maxprmfct.1 𝑆 = {𝑧 ∈ ℙ ∣ 𝑧𝑁}
Assertion
Ref Expression
maxprmfct (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ((𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥) ∧ sup(𝑆, ℝ, < ) ∈ 𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑁,𝑦   𝑧,𝑁,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦
Allowed substitution hint:   𝑆(𝑧)

Proof of Theorem maxprmfct
StepHypRef Expression
1 maxprmfct.1 . . . . . 6 𝑆 = {𝑧 ∈ ℙ ∣ 𝑧𝑁}
21ssrab3 4082 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℙ
3 prmz 16712 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℙ → 𝑦 ∈ ℤ)
43ssriv 3987 . . . . 5 ℙ ⊆ ℤ
52, 4sstri 3993 . . . 4 𝑆 ⊆ ℤ
65a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑆 ⊆ ℤ)
7 exprmfct 16741 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁)
8 breq1 5146 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑁𝑦𝑁))
98, 1elrab2 3695 . . . . . 6 (𝑦𝑆 ↔ (𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
109exbii 1848 . . . . 5 (∃𝑦 𝑦𝑆 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
11 n0 4353 . . . . 5 (𝑆 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦𝑆)
12 df-rex 3071 . . . . 5 (∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
1310, 11, 123bitr4ri 304 . . . 4 (∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁𝑆 ≠ ∅)
147, 13sylib 218 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑆 ≠ ∅)
15 eluzelz 12888 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℤ)
16 eluz2nn 12924 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℕ)
173anim1i 615 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁) → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁))
189, 17sylbi 217 . . . . . . 7 (𝑦𝑆 → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁))
19 dvdsle 16347 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦𝑁𝑦𝑁))
2019expcom 413 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℤ → (𝑦𝑁𝑦𝑁)))
2120impd 410 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁) → 𝑦𝑁))
2218, 21syl5 34 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑦𝑆𝑦𝑁))
2322ralrimiv 3145 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁)
2416, 23syl 17 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁)
25 brralrspcev 5203 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥)
2615, 24, 25syl2anc 584 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥)
276, 14, 263jca 1129 . 2 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → (𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥))
28 suprzcl2 12980 . 2 ((𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥) → sup(𝑆, ℝ, < ) ∈ 𝑆)
2927, 28jccir 521 1 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ((𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥) ∧ sup(𝑆, ℝ, < ) ∈ 𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wrex 3070  {crab 3436  wss 3951  c0 4333   class class class wbr 5143  cfv 6561  supcsup 9480  cr 11154   < clt 11295  cle 11296  cn 12266  2c2 12321  cz 12613  cuz 12878  cdvds 16290  cprime 16708
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fz 13548  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16291  df-prm 16709
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator