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

Theorem prmgapprmolem 15971
Description: Lemma for prmgapprmo 15972: The primorial of a number plus an integer greater than 1 and less then or equal to the number are not coprime. (Contributed by AV, 15-Aug-2020.) (Revised by AV, 29-Aug-2020.)
Assertion
Ref Expression
prmgapprmolem ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → 1 < (((#p𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼))

Proof of Theorem prmgapprmolem
Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prmuz2 15614 . . . . 5 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ (ℤ‘2))
21ad2antlr 706 . . . 4 ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼))) → 𝑝 ∈ (ℤ‘2))
3 breq1 4790 . . . . . 6 (𝑞 = 𝑝 → (𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ↔ 𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼)))
4 breq1 4790 . . . . . 6 (𝑞 = 𝑝 → (𝑞𝐼𝑝𝐼))
53, 4anbi12d 616 . . . . 5 (𝑞 = 𝑝 → ((𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼) ↔ (𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝𝐼)))
65adantl 467 . . . 4 (((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼))) ∧ 𝑞 = 𝑝) → ((𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼) ↔ (𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝𝐼)))
7 pm3.22 447 . . . . . 6 ((𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼)) → (𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝𝐼))
873adant1 1124 . . . . 5 ((𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼)) → (𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝𝐼))
98adantl 467 . . . 4 ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼))) → (𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝𝐼))
102, 6, 9rspcedvd 3467 . . 3 ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼))) → ∃𝑞 ∈ (ℤ‘2)(𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼))
11 prmdvdsprmop 15953 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝𝑁𝑝𝐼𝑝 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼)))
1210, 11r19.29a 3226 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ∃𝑞 ∈ (ℤ‘2)(𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼))
13 nnnn0 11505 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
14 prmocl 15944 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (#p𝑁) ∈ ℕ)
1513, 14syl 17 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → (#p𝑁) ∈ ℕ)
16 elfzuz 12544 . . . . 5 (𝐼 ∈ (2...𝑁) → 𝐼 ∈ (ℤ‘2))
17 eluz2nn 11932 . . . . 5 (𝐼 ∈ (ℤ‘2) → 𝐼 ∈ ℕ)
1816, 17syl 17 . . . 4 (𝐼 ∈ (2...𝑁) → 𝐼 ∈ ℕ)
19 nnaddcl 11247 . . . 4 (((#p𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ) → ((#p𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ)
2015, 18, 19syl2an 583 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ((#p𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ)
2118adantl 467 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → 𝐼 ∈ ℕ)
22 ncoprmgcdgt1b 15571 . . 3 ((((#p𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ) → (∃𝑞 ∈ (ℤ‘2)(𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼) ↔ 1 < (((#p𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼)))
2320, 21, 22syl2anc 573 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → (∃𝑞 ∈ (ℤ‘2)(𝑞 ∥ ((#p𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞𝐼) ↔ 1 < (((#p𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼)))
2412, 23mpbid 222 1 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → 1 < (((#p𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wrex 3062   class class class wbr 4787  cfv 6030  (class class class)co 6795  1c1 10142   + caddc 10144   < clt 10279  cle 10280  cn 11225  2c2 11275  0cn0 11498  cuz 11892  ...cfz 12532  cdvds 15188   gcd cgcd 15423  cprime 15591  #pcprmo 15941
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7099  ax-inf2 8705  ax-cnex 10197  ax-resscn 10198  ax-1cn 10199  ax-icn 10200  ax-addcl 10201  ax-addrcl 10202  ax-mulcl 10203  ax-mulrcl 10204  ax-mulcom 10205  ax-addass 10206  ax-mulass 10207  ax-distr 10208  ax-i2m1 10209  ax-1ne0 10210  ax-1rid 10211  ax-rnegex 10212  ax-rrecex 10213  ax-cnre 10214  ax-pre-lttri 10215  ax-pre-lttrn 10216  ax-pre-ltadd 10217  ax-pre-mulgt0 10218  ax-pre-sup 10219
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-se 5210  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5822  df-ord 5868  df-on 5869  df-lim 5870  df-suc 5871  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-f1 6035  df-fo 6036  df-f1o 6037  df-fv 6038  df-isom 6039  df-riota 6756  df-ov 6798  df-oprab 6799  df-mpt2 6800  df-om 7216  df-1st 7318  df-2nd 7319  df-wrecs 7562  df-recs 7624  df-rdg 7662  df-1o 7716  df-2o 7717  df-oadd 7720  df-er 7899  df-en 8113  df-dom 8114  df-sdom 8115  df-fin 8116  df-sup 8507  df-inf 8508  df-oi 8574  df-card 8968  df-pnf 10281  df-mnf 10282  df-xr 10283  df-ltxr 10284  df-le 10285  df-sub 10473  df-neg 10474  df-div 10890  df-nn 11226  df-2 11284  df-3 11285  df-n0 11499  df-z 11584  df-uz 11893  df-rp 12035  df-fz 12533  df-fzo 12673  df-seq 13008  df-exp 13067  df-hash 13321  df-cj 14046  df-re 14047  df-im 14048  df-sqrt 14182  df-abs 14183  df-clim 14426  df-prod 14842  df-dvds 15189  df-gcd 15424  df-prm 15592  df-prmo 15942
This theorem is referenced by:  prmgapprmo  15972
  Copyright terms: Public domain W3C validator