Theorem prm23ge5 16516

Description: A prime is either 2 or 3 or greater than or equal to 5. (Contributed by AV, 5-Jul-2021.)

Assertion

Ref	Expression
prm23ge5	⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))

Proof of Theorem prm23ge5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ax-1 6	. 2 ⊢ ((𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
2		3ioran 1105	. . 3 ⊢ (¬ (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)) ↔ (¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3 ∧ ¬ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))
3		3ianor 1106	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑃) ↔ (¬ 5 ∈ ℤ ∨ ¬ 𝑃 ∈ ℤ ∨ ¬ 5 ≤ 𝑃))
4		eluz2 12588	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ (ℤ≥‘5) ↔ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑃))
5	3, 4	xchnxbir 333	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5) ↔ (¬ 5 ∈ ℤ ∨ ¬ 𝑃 ∈ ℤ ∨ ¬ 5 ≤ 𝑃))
6		5nn 12059	. . . . . . . . 9 ⊢ 5 ∈ ℕ
7	6	nnzi 12344	. . . . . . . 8 ⊢ 5 ∈ ℤ
8	7	pm2.24i 150	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 5 ∈ ℤ → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
9		pm2.24 124	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ ℤ → (¬ 𝑃 ∈ ℤ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
10		prmz 16380	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
11	9, 10	syl11 33	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑃 ∈ ℤ → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
12	11	a1d 25	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑃 ∈ ℤ → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
13	10	zred 12426	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℝ)
14		5re 12060	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 5 ∈ ℝ
15	14	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 5 ∈ ℝ)
16	13, 15	ltnled 11122	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 < 5 ↔ ¬ 5 ≤ 𝑃))
17		prm23lt5 16515	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 < 5) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3))
18		ioran 981	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (¬ (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3) ↔ (¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3))
19		pm2.24 124	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3) → (¬ (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
20	18, 19	syl5bir 242	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
21	17, 20	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑃 < 5) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
22	21	ex 413	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 < 5 → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
23	16, 22	sylbird 259	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (¬ 5 ≤ 𝑃 → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
24	23	com3l 89	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 5 ≤ 𝑃 → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
25	8, 12, 24	3jaoi 1426	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 5 ∈ ℤ ∨ ¬ 𝑃 ∈ ℤ ∨ ¬ 5 ≤ 𝑃) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
26	5, 25	sylbi 216	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5) → ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
27	26	com12 32	. . . 4 ⊢ ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3) → (¬ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))))
28	27	3impia 1116	. . 3 ⊢ ((¬ 𝑃 = 2 ∧ ¬ 𝑃 = 3 ∧ ¬ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
29	2, 28	sylbi 216	. 2 ⊢ (¬ (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)) → (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5))))
30	1, 29	pm2.61i 182	1 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 = 2 ∨ 𝑃 = 3 ∨ 𝑃 ∈ (ℤ≥‘5)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   ∨ wo 844   ∨ w3o 1085   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5074  ‘cfv 6433  ℝcr 10870   < clt 11009   ≤ cle 11010  2c2 12028  3c3 12029  5c5 12031  ℤcz 12319  ℤ_≥cuz 12582  ℙcprime 16376

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-pre-sup 10949

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-2o 8298  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-sup 9201  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-rp 12731  df-fz 13240  df-seq 13722  df-exp 13783  df-cj 14810  df-re 14811  df-im 14812  df-sqrt 14946  df-abs 14947  df-dvds 15964  df-prm 16377

This theorem is referenced by:  gausslemma2dlem0f  26509  gausslemma2dlem4  26517