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

Theorem ncoprmlnprm 16063
Description: If two positive integers are not coprime, the larger of them is not a prime number. (Contributed by AV, 9-Aug-2020.)
Assertion
Ref Expression
ncoprmlnprm ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → (1 < (𝐴 gcd 𝐵) → 𝐵 ∉ ℙ))

Proof of Theorem ncoprmlnprm
Dummy variables 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ncoprmgcdgt1b 15990 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵) ↔ 1 < (𝐴 gcd 𝐵)))
21bicomd 224 . . 3 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (1 < (𝐴 gcd 𝐵) ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵)))
323adant3 1126 . 2 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → (1 < (𝐴 gcd 𝐵) ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵)))
4 simp1 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → 𝐴 ∈ ℕ)
5 eluzelz 12247 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → 𝑖 ∈ ℤ)
64, 5anim12ci 613 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℕ))
7 dvdsle 15655 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑖𝐴𝑖𝐴))
86, 7syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖𝐴𝑖𝐴))
9 nnre 11639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℝ)
10 nnre 11639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
11 eluzelre 12248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → 𝑖 ∈ ℝ)
129, 10, 113anim123i 1145 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℝ))
13 3anrot 1094 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑖 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑖 ∈ ℝ))
1412, 13sylibr 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))
15 lelttr 10725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑖 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑖𝐴𝐴 < 𝐵) → 𝑖 < 𝐵))
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → ((𝑖𝐴𝐴 < 𝐵) → 𝑖 < 𝐵))
1716expcomd 417 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝐴 < 𝐵 → (𝑖𝐴𝑖 < 𝐵)))
18173exp 1113 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℕ → (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → (𝐴 < 𝐵 → (𝑖𝐴𝑖 < 𝐵)))))
1918com34 91 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℕ → (𝐴 < 𝐵 → (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → (𝑖𝐴𝑖 < 𝐵)))))
20193imp1 1341 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖𝐴𝑖 < 𝐵))
2120imp 407 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ 𝑖𝐴) → 𝑖 < 𝐵)
22 nnz 11998 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℤ)
23223ad2ant2 1128 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℤ)
2423, 5anim12ci 613 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
2524adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ 𝑖𝐴) → (𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
26 zltlem1 12029 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝑖 < 𝐵𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ 𝑖𝐴) → (𝑖 < 𝐵𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
2821, 27mpbid 233 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ 𝑖𝐴) → 𝑖 ≤ (𝐵 − 1))
2928ex 413 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖𝐴𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
308, 29syldc 48 . . . . . . . . . 10 (𝑖𝐴 → (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → 𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
3130adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝑖𝐴𝑖𝐵) → (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → 𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
3231impcom 408 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → 𝑖 ≤ (𝐵 − 1))
33 peano2zm 12019 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐵 ∈ ℤ → (𝐵 − 1) ∈ ℤ)
3422, 33syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵 − 1) ∈ ℤ)
35343ad2ant2 1128 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → (𝐵 − 1) ∈ ℤ)
3635anim1ci 615 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) → (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝐵 − 1) ∈ ℤ))
3736adantr 481 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝐵 − 1) ∈ ℤ))
38 elfz5 12895 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝐵 − 1) ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ↔ 𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
3937, 38syl 17 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → (𝑖 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ↔ 𝑖 ≤ (𝐵 − 1)))
4032, 39mpbird 258 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → 𝑖 ∈ (2...(𝐵 − 1)))
41 breq1 5066 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑖 → (𝑗𝐵𝑖𝐵))
4241adantl 482 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) ∧ 𝑗 = 𝑖) → (𝑗𝐵𝑖𝐵))
43 simprr 769 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → 𝑖𝐵)
4440, 42, 43rspcedvd 3630 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → ∃𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1))𝑗𝐵)
45 rexnal 3243 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ ¬ 𝑗𝐵 ↔ ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵)
46 notnotb 316 . . . . . . . . 9 (𝑗𝐵 ↔ ¬ ¬ 𝑗𝐵)
4746bicomi 225 . . . . . . . 8 (¬ ¬ 𝑗𝐵𝑗𝐵)
4847rexbii 3252 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ ¬ 𝑗𝐵 ↔ ∃𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1))𝑗𝐵)
4945, 48bitr3i 278 . . . . . 6 (¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵 ↔ ∃𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1))𝑗𝐵)
5044, 49sylibr 235 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵)
5150olcd 872 . . . 4 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → (¬ 𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∨ ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵))
52 df-nel 3129 . . . . 5 (𝐵 ∉ ℙ ↔ ¬ 𝐵 ∈ ℙ)
53 ianor 977 . . . . . 6 (¬ (𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵) ↔ (¬ 𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∨ ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵))
54 isprm3 16022 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℙ ↔ (𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵))
5553, 54xchnxbir 334 . . . . 5 𝐵 ∈ ℙ ↔ (¬ 𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∨ ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵))
5652, 55bitri 276 . . . 4 (𝐵 ∉ ℙ ↔ (¬ 𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∨ ¬ ∀𝑗 ∈ (2...(𝐵 − 1)) ¬ 𝑗𝐵))
5751, 56sylibr 235 . . 3 ((((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑖 ∈ (ℤ‘2)) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) → 𝐵 ∉ ℙ)
5857rexlimdva2 3292 . 2 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → (∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝐵 ∉ ℙ))
593, 58sylbid 241 1 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝐵) → (1 < (𝐴 gcd 𝐵) → 𝐵 ∉ ℙ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396  wo 843  w3a 1081  wcel 2107  wnel 3128  wral 3143  wrex 3144   class class class wbr 5063  cfv 6354  (class class class)co 7150  cr 10530  1c1 10532   < clt 10669  cle 10670  cmin 10864  cn 11632  2c2 11686  cz 11975  cuz 12237  ...cfz 12887  cdvds 15602   gcd cgcd 15838  cprime 16010
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7455  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608  ax-pre-sup 10609
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-iun 4919  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6147  df-ord 6193  df-on 6194  df-lim 6195  df-suc 6196  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7574  df-1st 7685  df-2nd 7686  df-wrecs 7943  df-recs 8004  df-rdg 8042  df-1o 8098  df-2o 8099  df-er 8284  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-sup 8900  df-inf 8901  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-div 11292  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-n0 11892  df-z 11976  df-uz 12238  df-rp 12385  df-fz 12888  df-seq 13365  df-exp 13425  df-cj 14453  df-re 14454  df-im 14455  df-sqrt 14589  df-abs 14590  df-dvds 15603  df-gcd 15839  df-prm 16011
This theorem is referenced by:  prmgaplem7  16388
  Copyright terms: Public domain W3C validator