Theorem ppiublem2 27166

Description: A prime greater than 3 does not divide 2 or 3, so its residue mod 6 is 1 or 5. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2014.)

Assertion

Ref	Expression
ppiublem2	⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})

Proof of Theorem ppiublem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prmz 16644	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
2	1	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → 𝑃 ∈ ℤ)
3		6nn 12270	. . . 4 ⊢ 6 ∈ ℕ
4		zmodfz 13852	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 6 ∈ ℕ) → (𝑃 mod 6) ∈ (0...(6 − 1)))
5	2, 3, 4	sylancl 587	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → (𝑃 mod 6) ∈ (0...(6 − 1)))
6		6m1e5 12307	. . . 4 ⊢ (6 − 1) = 5
7	6	oveq2i 7378	. . 3 ⊢ (0...(6 − 1)) = (0...5)
8	5, 7	eleqtrdi 2846	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → (𝑃 mod 6) ∈ (0...5))
9		6re 12271	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 6 ∈ ℝ
10	9	leidi 11684	. . . . . . . . . 10 ⊢ 6 ≤ 6
11		noel 4278	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ¬ (𝑃 mod 6) ∈ ∅
12	11	pm2.21i 119	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 6) ∈ ∅ → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})
13		5lt6 12357	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 5 < 6
14	3	nnzi 12551	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 6 ∈ ℤ
15		5nn 12267	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 5 ∈ ℕ
16	15	nnzi 12551	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 5 ∈ ℤ
17		fzn 13494	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((6 ∈ ℤ ∧ 5 ∈ ℤ) → (5 < 6 ↔ (6...5) = ∅))
18	14, 16, 17	mp2an 693	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (5 < 6 ↔ (6...5) = ∅)
19	13, 18	mpbi 230	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (6...5) = ∅
20	12, 19	eleq2s 2854	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 mod 6) ∈ (6...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})
21	20	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (6...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5}))
22	10, 21	pm3.2i 470	. . . . . . . . 9 ⊢ (6 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (6...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
23		5nn0 12457	. . . . . . . . 9 ⊢ 5 ∈ ℕ0
24		df-6 12248	. . . . . . . . 9 ⊢ 6 = (5 + 1)
25	15	elexi 3452	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 5 ∈ V
26	25	prid2 4707	. . . . . . . . . 10 ⊢ 5 ∈ {1, 5}
27	26	3mix3i 1337	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 ∥ 5 ∨ 3 ∥ 5 ∨ 5 ∈ {1, 5})
28	22, 23, 24, 27	ppiublem1 27165	. . . . . . . 8 ⊢ (5 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (5...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
29		4nn0 12456	. . . . . . . 8 ⊢ 4 ∈ ℕ0
30		df-5 12247	. . . . . . . 8 ⊢ 5 = (4 + 1)
31		z4even 16341	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∥ 4
32	31	3mix1i 1335	. . . . . . . 8 ⊢ (2 ∥ 4 ∨ 3 ∥ 4 ∨ 4 ∈ {1, 5})
33	28, 29, 30, 32	ppiublem1 27165	. . . . . . 7 ⊢ (4 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (4...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
34		3nn0 12455	. . . . . . 7 ⊢ 3 ∈ ℕ0
35		df-4 12246	. . . . . . 7 ⊢ 4 = (3 + 1)
36		3z 12560	. . . . . . . . 9 ⊢ 3 ∈ ℤ
37		iddvds 16238	. . . . . . . . 9 ⊢ (3 ∈ ℤ → 3 ∥ 3)
38	36, 37	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 3 ∥ 3
39	38	3mix2i 1336	. . . . . . 7 ⊢ (2 ∥ 3 ∨ 3 ∥ 3 ∨ 3 ∈ {1, 5})
40	33, 34, 35, 39	ppiublem1 27165	. . . . . 6 ⊢ (3 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (3...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
41		2nn0 12454	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℕ0
42		df-3 12245	. . . . . 6 ⊢ 3 = (2 + 1)
43		z2even 16339	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∥ 2
44	43	3mix1i 1335	. . . . . 6 ⊢ (2 ∥ 2 ∨ 3 ∥ 2 ∨ 2 ∈ {1, 5})
45	40, 41, 42, 44	ppiublem1 27165	. . . . 5 ⊢ (2 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (2...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
46		1nn0 12453	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℕ0
47		df-2 12244	. . . . 5 ⊢ 2 = (1 + 1)
48		1ex 11140	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ V
49	48	prid1 4706	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ {1, 5}
50	49	3mix3i 1337	. . . . 5 ⊢ (2 ∥ 1 ∨ 3 ∥ 1 ∨ 1 ∈ {1, 5})
51	45, 46, 47, 50	ppiublem1 27165	. . . 4 ⊢ (1 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (1...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
52		0nn0 12452	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℕ0
53		1e0p1 12686	. . . 4 ⊢ 1 = (0 + 1)
54		z0even 16336	. . . . 5 ⊢ 2 ∥ 0
55	54	3mix1i 1335	. . . 4 ⊢ (2 ∥ 0 ∨ 3 ∥ 0 ∨ 0 ∈ {1, 5})
56	51, 52, 53, 55	ppiublem1 27165	. . 3 ⊢ (0 ≤ 6 ∧ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (0...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})))
57	56	simpri 485	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → ((𝑃 mod 6) ∈ (0...5) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5}))
58	8, 57	mpd 15	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 4 ≤ 𝑃) → (𝑃 mod 6) ∈ {1, 5})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∅c0 4273  {cpr 4569   class class class wbr 5085  (class class class)co 7367  0cc0 11038  1c1 11039   < clt 11179   ≤ cle 11180   − cmin 11377  ℕcn 12174  2c2 12236  3c3 12237  4c4 12238  5c5 12239  6c6 12240  ℤcz 12524  ...cfz 13461   mod cmo 13828   ∥ cdvds 16221  ℙcprime 16640

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-rmo 3342  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-2o 8406  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-sup 9355  df-inf 9356  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-div 11808  df-nn 12175  df-2 12244  df-3 12245  df-4 12246  df-5 12247  df-6 12248  df-n0 12438  df-z 12525  df-uz 12789  df-rp 12943  df-fz 13462  df-fl 13751  df-mod 13829  df-seq 13964  df-exp 14024  df-cj 15061  df-re 15062  df-im 15063  df-sqrt 15197  df-abs 15198  df-dvds 16222  df-prm 16641

This theorem is referenced by:  ppiub  27167