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

Theorem prmdvdsncoprmbd 16764
Description: Two positive integers are not coprime iff a prime divides both integers. Deduction version of ncoprmgcdne1b 16687 with the existential quantifier over the primes instead of integers greater than or equal to 2. (Contributed by SN, 24-Aug-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
prmdvdsncoprmbd.a (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
prmdvdsncoprmbd.b (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
prmdvdsncoprmbd (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 1))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑝   𝐴,𝑝   𝐵,𝑝

Proof of Theorem prmdvdsncoprmbd
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prmuz2 16733 . . . . . . 7 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ (ℤ‘2))
21a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ (ℤ‘2)))
32anim1d 611 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑝𝐴𝑝𝐵)) → (𝑝 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑝𝐴𝑝𝐵))))
43reximdv2 3164 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵) → ∃𝑝 ∈ (ℤ‘2)(𝑝𝐴𝑝𝐵)))
5 breq1 5146 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑖 → (𝑝𝐴𝑖𝐴))
6 breq1 5146 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑖 → (𝑝𝐵𝑖𝐵))
75, 6anbi12d 632 . . . . 5 (𝑝 = 𝑖 → ((𝑝𝐴𝑝𝐵) ↔ (𝑖𝐴𝑖𝐵)))
87cbvrexvw 3238 . . . 4 (∃𝑝 ∈ (ℤ‘2)(𝑝𝐴𝑝𝐵) ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵))
94, 8imbitrdi 251 . . 3 (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵) → ∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵)))
10 exprmfct 16741 . . . . . 6 (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑝 ∈ ℙ 𝑝𝑖)
1110ad2antrl 728 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) → ∃𝑝 ∈ ℙ 𝑝𝑖)
12 prmnn 16711 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
1312ad2antlr 727 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑝 ∈ ℕ)
1413nnzd 12640 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑝 ∈ ℤ)
15 eluzelz 12888 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 ∈ (ℤ‘2) → 𝑖 ∈ ℤ)
1615ad2antrr 726 . . . . . . . . . 10 (((𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵)) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑖 ∈ ℤ)
1716ad4ant24 754 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑖 ∈ ℤ)
18 prmdvdsncoprmbd.a . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
1918ad3antrrr 730 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝐴 ∈ ℕ)
2019nnzd 12640 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝐴 ∈ ℤ)
21 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑝𝑖)
22 simprrl 781 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) → 𝑖𝐴)
2322ad2antrr 726 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑖𝐴)
2414, 17, 20, 21, 23dvdstrd 16332 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑝𝐴)
25 prmdvdsncoprmbd.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
2625ad3antrrr 730 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝐵 ∈ ℕ)
2726nnzd 12640 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝐵 ∈ ℤ)
28 simprrr 782 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) → 𝑖𝐵)
2928ad2antrr 726 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑖𝐵)
3014, 17, 27, 21, 29dvdstrd 16332 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → 𝑝𝐵)
3124, 30jca 511 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝𝑖) → (𝑝𝐴𝑝𝐵))
3231ex 412 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝𝑖 → (𝑝𝐴𝑝𝐵)))
3332reximdva 3168 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) → (∃𝑝 ∈ ℙ 𝑝𝑖 → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵)))
3411, 33mpd 15 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑖 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐵))) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵))
3534rexlimdvaa 3156 . . 3 (𝜑 → (∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵)))
369, 35impbid 212 . 2 (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵) ↔ ∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵)))
37 ncoprmgcdne1b 16687 . . 3 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 1))
3818, 25, 37syl2anc 584 . 2 (𝜑 → (∃𝑖 ∈ (ℤ‘2)(𝑖𝐴𝑖𝐵) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 1))
3936, 38bitrd 279 1 (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝐴𝑝𝐵) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  wcel 2108  wne 2940  wrex 3070   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  1c1 11156  cn 12266  2c2 12321  cz 12613  cuz 12878  cdvds 16290   gcd cgcd 16531  cprime 16708
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fz 13548  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16291  df-gcd 16532  df-prm 16709
This theorem is referenced by:  aks4d1p8  42088  flt4lem5elem  42661
  Copyright terms: Public domain W3C validator