Theorem odd2prm2 48524

Description: If an odd number is the sum of two prime numbers, one of the prime numbers must be 2. (Contributed by AV, 26-Dec-2021.)

Assertion

Ref	Expression
odd2prm2	⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))

Proof of Theorem odd2prm2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eleq1 2854	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 = (𝑃 + 𝑄) → (𝑁 ∈ Odd ↔ (𝑃 + 𝑄) ∈ Odd ))
2		evennodd 48449	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 + 𝑄) ∈ Even → ¬ (𝑃 + 𝑄) ∈ Odd )
3	2	pm2.21d 122	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 + 𝑄) ∈ Even → ((𝑃 + 𝑄) ∈ Odd → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
4		df-ne 2962	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ≠ 2 ↔ ¬ 𝑃 = 2)
5		eldifsn 4758	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ≠ 2))
6		oddprmALTV 48493	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ Odd )
7	5, 6	sylbir 238	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ≠ 2) → 𝑃 ∈ Odd )
8	7	ex 418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 ≠ 2 → 𝑃 ∈ Odd ))
9	4, 8	biimtrrid 246	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (¬ 𝑃 = 2 → 𝑃 ∈ Odd ))
10		df-ne 2962	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑄 ≠ 2 ↔ ¬ 𝑄 = 2)
11		eldifsn 4758	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑄 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ≠ 2))
12		oddprmALTV 48493	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑄 ∈ Odd )
13	11, 12	sylbir 238	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑄 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ≠ 2) → 𝑄 ∈ Odd )
14	13	ex 418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑄 ∈ ℙ → (𝑄 ≠ 2 → 𝑄 ∈ Odd ))
15	10, 14	biimtrrid 246	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑄 ∈ ℙ → (¬ 𝑄 = 2 → 𝑄 ∈ Odd ))
16	9, 15	im2anan9 632	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2) → (𝑃 ∈ Odd ∧ 𝑄 ∈ Odd )))
17	16	imp 412	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ (¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2)) → (𝑃 ∈ Odd ∧ 𝑄 ∈ Odd ))
18		opoeALTV 48489	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 ∈ Odd ∧ 𝑄 ∈ Odd ) → (𝑃 + 𝑄) ∈ Even )
19	17, 18	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ (¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2)) → (𝑃 + 𝑄) ∈ Even )
20	3, 19	syl11 34	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 + 𝑄) ∈ Odd → (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ (¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
21	20	expd 421	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 + 𝑄) ∈ Odd → ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))))
22	1, 21	biimtrdi 256	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = (𝑃 + 𝑄) → (𝑁 ∈ Odd → ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))))
23	22	3imp231 1130	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
24	23	com12 33	. . 3 ⊢ ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑄 = 2) → ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
25	24	ex 418	. 2 ⊢ (¬ 𝑃 = 2 → (¬ 𝑄 = 2 → ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))))
26		orc 881	. . 3 ⊢ (𝑃 = 2 → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))
27	26	a1d 26	. 2 ⊢ (𝑃 = 2 → ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
28		olc 882	. . 3 ⊢ (𝑄 = 2 → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))
29	28	a1d 26	. 2 ⊢ (𝑄 = 2 → ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2)))
30	25, 27, 29	pm2.61ii 185	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑄 = 2))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961   ∖ cdif 3905  {csn 4594  (class class class)co 7423   + caddc 11121  2c2 12313  ℙcprime 16754   Even ceven 48430   Odd codd 48431

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195  ax-pre-sup 11196

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-sup 9412  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-div 11890  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881  df-rp 13035  df-seq 14058  df-exp 14118  df-cj 15176  df-re 15177  df-im 15178  df-sqrt 15312  df-abs 15313  df-dvds 16336  df-prm 16755  df-even 48432  df-odd 48433

This theorem is used by:  even3prm2  48525