Theorem odd2prm2 48910

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 2848	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 = (𝑃 + 𝑄) → (𝑁 ∈ Odd ↔ (𝑃 + 𝑄) ∈ Odd ))
2		evennodd 48835	. . . . . . . . 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 2956	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ≠ 2 ↔ ¬ 𝑃 = 2)
5		eldifsn 4744	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ≠ 2))
6		oddprmALTV 48879	. . . . . . . . . . . . . 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 2956	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑄 ≠ 2 ↔ ¬ 𝑄 = 2)
11		eldifsn 4744	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑄 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ≠ 2))
12		oddprmALTV 48879	. . . . . . . . . . . . . 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 48875	. . . . . . . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ∖ cdif 4045  {csn 4584  (class class class)co 7421   + caddc 11207  2c2 12401  ℙcprime 16852   Even ceven 48816   Odd codd 48817

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8721  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-sup 9438  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-n0 12611  df-z 12698  df-uz 12970  df-rp 13125  df-seq 14149  df-exp 14209  df-cj 15272  df-re 15273  df-im 15274  df-sqrt 15408  df-abs 15409  df-dvds 16429  df-prm 16853  df-even 48818  df-odd 48819

This theorem is used by:  even3prm2  48911