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

Theorem maxprmfct 16031
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 4036 . . . . 5 𝑆 ⊆ ℙ
3 prmz 15997 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℙ → 𝑦 ∈ ℤ)
43ssriv 3950 . . . . 5 ℙ ⊆ ℤ
52, 4sstri 3955 . . . 4 𝑆 ⊆ ℤ
65a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑆 ⊆ ℤ)
7 exprmfct 16026 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁)
8 breq1 5045 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧𝑁𝑦𝑁))
98, 1elrab2 3663 . . . . . 6 (𝑦𝑆 ↔ (𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
109exbii 1848 . . . . 5 (∃𝑦 𝑦𝑆 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
11 n0 4286 . . . . 5 (𝑆 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦𝑆)
12 df-rex 3131 . . . . 5 (∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁))
1310, 11, 123bitr4ri 306 . . . 4 (∃𝑦 ∈ ℙ 𝑦𝑁𝑆 ≠ ∅)
147, 13sylib 220 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑆 ≠ ∅)
15 eluzelz 12232 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℤ)
16 eluz2nn 12263 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℕ)
173anim1i 616 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ ℙ ∧ 𝑦𝑁) → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁))
189, 17sylbi 219 . . . . . . 7 (𝑦𝑆 → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁))
19 dvdsle 15640 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦𝑁𝑦𝑁))
2019expcom 416 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℤ → (𝑦𝑁𝑦𝑁)))
2120impd 413 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝑁) → 𝑦𝑁))
2218, 21syl5 34 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑦𝑆𝑦𝑁))
2322ralrimiv 3168 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁)
2416, 23syl 17 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁)
25 brralrspcev 5102 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑁) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥)
2615, 24, 25syl2anc 586 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥)
276, 14, 263jca 1124 . 2 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → (𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥))
28 suprzcl2 12317 . 2 ((𝑆 ⊆ ℤ ∧ 𝑆 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦𝑆 𝑦𝑥) → sup(𝑆, ℝ, < ) ∈ 𝑆)
2927, 28jccir 524 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 398  w3a 1083   = wceq 1537  wex 1780  wcel 2114  wne 3006  wral 3125  wrex 3126  {crab 3129  wss 3913  c0 4269   class class class wbr 5042  cfv 6331  supcsup 8882  cr 10514   < clt 10653  cle 10654  cn 11616  2c2 11671  cz 11960  cuz 12222  cdvds 15587  cprime 15993
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2792  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5242  ax-pr 5306  ax-un 7439  ax-cnex 10571  ax-resscn 10572  ax-1cn 10573  ax-icn 10574  ax-addcl 10575  ax-addrcl 10576  ax-mulcl 10577  ax-mulrcl 10578  ax-mulcom 10579  ax-addass 10580  ax-mulass 10581  ax-distr 10582  ax-i2m1 10583  ax-1ne0 10584  ax-1rid 10585  ax-rnegex 10586  ax-rrecex 10587  ax-cnre 10588  ax-pre-lttri 10589  ax-pre-lttrn 10590  ax-pre-ltadd 10591  ax-pre-mulgt0 10592  ax-pre-sup 10593
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2799  df-cleq 2813  df-clel 2891  df-nfc 2959  df-ne 3007  df-nel 3111  df-ral 3130  df-rex 3131  df-reu 3132  df-rmo 3133  df-rab 3134  df-v 3475  df-sbc 3753  df-csb 3861  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3932  df-nul 4270  df-if 4444  df-pw 4517  df-sn 4544  df-pr 4546  df-tp 4548  df-op 4550  df-uni 4815  df-iun 4897  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5436  df-eprel 5441  df-po 5450  df-so 5451  df-fr 5490  df-we 5492  df-xp 5537  df-rel 5538  df-cnv 5539  df-co 5540  df-dm 5541  df-rn 5542  df-res 5543  df-ima 5544  df-pred 6124  df-ord 6170  df-on 6171  df-lim 6172  df-suc 6173  df-iota 6290  df-fun 6333  df-fn 6334  df-f 6335  df-f1 6336  df-fo 6337  df-f1o 6338  df-fv 6339  df-riota 7091  df-ov 7136  df-oprab 7137  df-mpo 7138  df-om 7559  df-1st 7667  df-2nd 7668  df-wrecs 7925  df-recs 7986  df-rdg 8024  df-1o 8080  df-2o 8081  df-er 8267  df-en 8488  df-dom 8489  df-sdom 8490  df-fin 8491  df-sup 8884  df-inf 8885  df-pnf 10655  df-mnf 10656  df-xr 10657  df-ltxr 10658  df-le 10659  df-sub 10850  df-neg 10851  df-div 11276  df-nn 11617  df-2 11679  df-3 11680  df-n0 11877  df-z 11961  df-uz 12223  df-rp 12369  df-fz 12877  df-seq 13354  df-exp 13415  df-cj 14438  df-re 14439  df-im 14440  df-sqrt 14574  df-abs 14575  df-dvds 15588  df-prm 15994
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator