Theorem prmgapprmolem 16991

Description: Lemma for prmgapprmo 16992: The primorial of a number plus an integer greater than 1 and less than 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 < (((#p‘𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼))

Proof of Theorem prmgapprmolem

Dummy variables 𝑝 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prmuz2 16625	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ (ℤ≥‘2))
2	1	ad2antlr 728	. . . 4 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼))) → 𝑝 ∈ (ℤ≥‘2))
3		breq1 5100	. . . . . 6 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → (𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ↔ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼)))
4		breq1 5100	. . . . . 6 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → (𝑞 ∥ 𝐼 ↔ 𝑝 ∥ 𝐼))
5	3, 4	anbi12d 633	. . . . 5 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → ((𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼) ↔ (𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝 ∥ 𝐼)))
6	5	adantl 481	. . . 4 ⊢ (((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼))) ∧ 𝑞 = 𝑝) → ((𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼) ↔ (𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝 ∥ 𝐼)))
7		pm3.22 459	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼)) → (𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝 ∥ 𝐼))
8	7	3adant1 1131	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼)) → (𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝 ∥ 𝐼))
9	8	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼))) → (𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑝 ∥ 𝐼))
10	2, 6, 9	rspcedvd 3577	. . 3 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼))) → ∃𝑞 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼))
11		prmdvdsprmop 16973	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝 ≤ 𝑁 ∧ 𝑝 ∥ 𝐼 ∧ 𝑝 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼)))
12	10, 11	r19.29a 3143	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ∃𝑞 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼))
13		nnnn0 12410	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
14		prmocl 16964	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (#p‘𝑁) ∈ ℕ)
15	13, 14	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (#p‘𝑁) ∈ ℕ)
16		elfzuz 13438	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∈ (2...𝑁) → 𝐼 ∈ (ℤ≥‘2))
17		eluz2nn 12803	. . . . 5 ⊢ (𝐼 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐼 ∈ ℕ)
18	16, 17	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐼 ∈ (2...𝑁) → 𝐼 ∈ ℕ)
19		nnaddcl 12170	. . . 4 ⊢ (((#p‘𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ) → ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ)
20	15, 18, 19	syl2an 597	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ)
21	18	adantl 481	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → 𝐼 ∈ ℕ)
22		ncoprmgcdgt1b 16580	. . 3 ⊢ ((((#p‘𝑁) + 𝐼) ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ) → (∃𝑞 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼) ↔ 1 < (((#p‘𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼)))
23	20, 21, 22	syl2anc 585	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → (∃𝑞 ∈ (ℤ≥‘2)(𝑞 ∥ ((#p‘𝑁) + 𝐼) ∧ 𝑞 ∥ 𝐼) ↔ 1 < (((#p‘𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼)))
24	12, 23	mpbid 232	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ (2...𝑁)) → 1 < (((#p‘𝑁) + 𝐼) gcd 𝐼))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3059   class class class wbr 5097  ‘cfv 6491  (class class class)co 7358  1c1 11029   + caddc 11031   < clt 11168   ≤ cle 11169  ℕcn 12147  2c2 12202  ℕ₀cn0 12403  ℤ_≥cuz 12753  ...cfz 13425   ∥ cdvds 16181   gcd cgcd 16423  ℙcprime 16600  #_pcprmo 16961

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 2183  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5309  ax-pr 5376  ax-un 7680  ax-inf2 9552  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105  ax-pre-sup 11106

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 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3399  df-v 3441  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4285  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4902  df-iun 4947  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-se 5577  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6258  df-ord 6319  df-on 6320  df-lim 6321  df-suc 6322  df-iota 6447  df-fun 6493  df-fn 6494  df-f 6495  df-f1 6496  df-fo 6497  df-f1o 6498  df-fv 6499  df-isom 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-sup 9347  df-inf 9348  df-oi 9417  df-card 9853  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-n0 12404  df-z 12491  df-uz 12754  df-rp 12908  df-fz 13426  df-fzo 13573  df-seq 13927  df-exp 13987  df-hash 14256  df-cj 15024  df-re 15025  df-im 15026  df-sqrt 15160  df-abs 15161  df-clim 15413  df-prod 15829  df-dvds 16182  df-gcd 16424  df-prm 16601  df-prmo 16962

This theorem is referenced by:  prmgapprmo  16992