MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  prmind2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prmind2 16722
Description: A variation on prmind 16723 assuming complete induction for primes. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
prmind.1 (𝑥 = 1 → (𝜑𝜓))
prmind.2 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑𝜒))
prmind.3 (𝑥 = 𝑧 → (𝜑𝜃))
prmind.4 (𝑥 = (𝑦 · 𝑧) → (𝜑𝜏))
prmind.5 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜂))
prmind.6 𝜓
prmind2.7 ((𝑥 ∈ ℙ ∧ ∀𝑦 ∈ (1...(𝑥 − 1))𝜒) → 𝜑)
prmind2.8 ((𝑦 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ‘2)) → ((𝜒𝜃) → 𝜏))
Assertion
Ref Expression
prmind2 (𝐴 ∈ ℕ → 𝜂)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑥,𝐴   𝑥,𝑧,𝜒   𝜂,𝑥   𝜏,𝑥   𝜃,𝑥   𝑦,𝑧,𝜑
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝜓(𝑥,𝑦,𝑧)   𝜒(𝑦)   𝜃(𝑦,𝑧)   𝜏(𝑦,𝑧)   𝜂(𝑦,𝑧)   𝐴(𝑦,𝑧)

Proof of Theorem prmind2
Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prmind.5 . 2 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜂))
2 oveq2 7439 . . . 4 (𝑛 = 1 → (1...𝑛) = (1...1))
32raleqdv 3326 . . 3 (𝑛 = 1 → (∀𝑥 ∈ (1...𝑛)𝜑 ↔ ∀𝑥 ∈ (1...1)𝜑))
4 oveq2 7439 . . . 4 (𝑛 = 𝑘 → (1...𝑛) = (1...𝑘))
54raleqdv 3326 . . 3 (𝑛 = 𝑘 → (∀𝑥 ∈ (1...𝑛)𝜑 ↔ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑))
6 oveq2 7439 . . . 4 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (1...𝑛) = (1...(𝑘 + 1)))
76raleqdv 3326 . . 3 (𝑛 = (𝑘 + 1) → (∀𝑥 ∈ (1...𝑛)𝜑 ↔ ∀𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))𝜑))
8 oveq2 7439 . . . 4 (𝑛 = 𝐴 → (1...𝑛) = (1...𝐴))
98raleqdv 3326 . . 3 (𝑛 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ (1...𝑛)𝜑 ↔ ∀𝑥 ∈ (1...𝐴)𝜑))
10 prmind.6 . . . . 5 𝜓
11 elfz1eq 13575 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (1...1) → 𝑥 = 1)
12 prmind.1 . . . . . 6 (𝑥 = 1 → (𝜑𝜓))
1311, 12syl 17 . . . . 5 (𝑥 ∈ (1...1) → (𝜑𝜓))
1410, 13mpbiri 258 . . . 4 (𝑥 ∈ (1...1) → 𝜑)
1514rgen 3063 . . 3 𝑥 ∈ (1...1)𝜑
16 peano2nn 12278 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
1716ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
1817nncnd 12282 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℂ)
19 elfzuz 13560 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) → 𝑦 ∈ (ℤ‘2))
2019ad2antrl 728 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ (ℤ‘2))
21 eluz2nn 12924 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (ℤ‘2) → 𝑦 ∈ ℕ)
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ ℕ)
2322nncnd 12282 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ ℂ)
2422nnne0d 12316 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ≠ 0)
2518, 23, 24divcan2d 12045 . . . . . . . . . 10 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) = (𝑘 + 1))
26 simprr 773 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))
2722nnzd 12640 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ ℤ)
2817nnzd 12640 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℤ)
29 dvdsval2 16293 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0 ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℤ) → (𝑦 ∥ (𝑘 + 1) ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ))
3027, 24, 28, 29syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑦 ∥ (𝑘 + 1) ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ))
3126, 30mpbid 232 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ)
3223mullidd 11279 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (1 · 𝑦) = 𝑦)
33 elfzle2 13568 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) → 𝑦 ≤ ((𝑘 + 1) − 1))
3433ad2antrl 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ≤ ((𝑘 + 1) − 1))
35 nncn 12274 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℂ)
3635ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑘 ∈ ℂ)
37 ax-1cn 11213 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 ∈ ℂ
38 pncan 11514 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) − 1) = 𝑘)
3936, 37, 38sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) − 1) = 𝑘)
4034, 39breqtrd 5169 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦𝑘)
41 nnz 12634 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℤ)
4241ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑘 ∈ ℤ)
43 zleltp1 12668 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑦𝑘𝑦 < (𝑘 + 1)))
4427, 42, 43syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑦𝑘𝑦 < (𝑘 + 1)))
4540, 44mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 < (𝑘 + 1))
4632, 45eqbrtrd 5165 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (1 · 𝑦) < (𝑘 + 1))
47 1red 11262 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 1 ∈ ℝ)
4817nnred 12281 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
4922nnred 12281 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ ℝ)
5022nngt0d 12315 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 0 < 𝑦)
51 ltmuldiv 12141 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦)) → ((1 · 𝑦) < (𝑘 + 1) ↔ 1 < ((𝑘 + 1) / 𝑦)))
5247, 48, 49, 50, 51syl112anc 1376 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((1 · 𝑦) < (𝑘 + 1) ↔ 1 < ((𝑘 + 1) / 𝑦)))
5346, 52mpbid 232 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 1 < ((𝑘 + 1) / 𝑦))
54 eluz2b1 12961 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (ℤ‘2) ↔ (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ ∧ 1 < ((𝑘 + 1) / 𝑦)))
5531, 53, 54sylanbrc 583 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (ℤ‘2))
56 prmind.2 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑𝜒))
57 simplr 769 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑)
58 fznn 13632 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ (1...𝑘) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑘)))
5942, 58syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑦 ∈ (1...𝑘) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑘)))
6022, 40, 59mpbir2and 713 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ (1...𝑘))
6156, 57, 60rspcdva 3623 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝜒)
62 vex 3484 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑧 ∈ V
63 prmind.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑧 → (𝜑𝜃))
6462, 63sbcie 3830 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑧 / 𝑥]𝜑𝜃)
65 dfsbcq 3790 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → ([𝑧 / 𝑥]𝜑[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑))
6664, 65bitr3id 285 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → (𝜃[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑))
6763cbvralvw 3237 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 ↔ ∀𝑧 ∈ (1...𝑘)𝜃)
6857, 67sylib 218 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ∀𝑧 ∈ (1...𝑘)𝜃)
6917nnrpd 13075 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ+)
7022nnrpd 13075 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 𝑦 ∈ ℝ+)
7169, 70rpdivcld 13094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℝ+)
7271rpgt0d 13080 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 0 < ((𝑘 + 1) / 𝑦))
73 elnnz 12623 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℕ ↔ (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ ∧ 0 < ((𝑘 + 1) / 𝑦)))
7431, 72, 73sylanbrc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℕ)
7517nnne0d 12316 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ≠ 0)
7618, 75dividd 12041 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / (𝑘 + 1)) = 1)
77 eluz2gt1 12962 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑦)
7820, 77syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 1 < 𝑦)
7976, 78eqbrtrd 5165 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / (𝑘 + 1)) < 𝑦)
8017nngt0d 12315 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → 0 < (𝑘 + 1))
81 ltdiv23 12159 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1)) ∧ (𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦)) → (((𝑘 + 1) / (𝑘 + 1)) < 𝑦 ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) < (𝑘 + 1)))
8248, 48, 80, 49, 50, 81syl122anc 1381 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (((𝑘 + 1) / (𝑘 + 1)) < 𝑦 ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) < (𝑘 + 1)))
8379, 82mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) < (𝑘 + 1))
84 zleltp1 12668 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (((𝑘 + 1) / 𝑦) ≤ 𝑘 ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) < (𝑘 + 1)))
8531, 42, 84syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (((𝑘 + 1) / 𝑦) ≤ 𝑘 ↔ ((𝑘 + 1) / 𝑦) < (𝑘 + 1)))
8683, 85mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ≤ 𝑘)
87 fznn 13632 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ ℤ → (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (1...𝑘) ↔ (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℕ ∧ ((𝑘 + 1) / 𝑦) ≤ 𝑘)))
8842, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (1...𝑘) ↔ (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ ℕ ∧ ((𝑘 + 1) / 𝑦) ≤ 𝑘)))
8974, 86, 88mpbir2and 713 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → ((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (1...𝑘))
9066, 68, 89rspcdva 3623 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → [((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑)
9161, 90jca 511 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → (𝜒[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑))
9266anbi2d 630 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → ((𝜒𝜃) ↔ (𝜒[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑)))
93 ovex 7464 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 · 𝑧) ∈ V
94 prmind.4 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = (𝑦 · 𝑧) → (𝜑𝜏))
9593, 94sbcie 3830 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([(𝑦 · 𝑧) / 𝑥]𝜑𝜏)
96 oveq2 7439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → (𝑦 · 𝑧) = (𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)))
9796sbceq1d 3793 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → ([(𝑦 · 𝑧) / 𝑥]𝜑[(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑))
9895, 97bitr3id 285 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → (𝜏[(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑))
9992, 98imbi12d 344 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → (((𝜒𝜃) → 𝜏) ↔ ((𝜒[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑) → [(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑)))
10099imbi2d 340 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = ((𝑘 + 1) / 𝑦) → ((𝑦 ∈ (ℤ‘2) → ((𝜒𝜃) → 𝜏)) ↔ (𝑦 ∈ (ℤ‘2) → ((𝜒[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑) → [(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑))))
101 prmind2.8 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑧 ∈ (ℤ‘2)) → ((𝜒𝜃) → 𝜏))
102101expcom 413 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (ℤ‘2) → (𝑦 ∈ (ℤ‘2) → ((𝜒𝜃) → 𝜏)))
103100, 102vtoclga 3577 . . . . . . . . . . 11 (((𝑘 + 1) / 𝑦) ∈ (ℤ‘2) → (𝑦 ∈ (ℤ‘2) → ((𝜒[((𝑘 + 1) / 𝑦) / 𝑥]𝜑) → [(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑)))
10455, 20, 91, 103syl3c 66 . . . . . . . . . 10 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → [(𝑦 · ((𝑘 + 1) / 𝑦)) / 𝑥]𝜑)
10525, 104sbceq1dd 3794 . . . . . . . . 9 (((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) ∧ (𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ∧ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1))) → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑)
106105rexlimdvaa 3156 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (∃𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1))𝑦 ∥ (𝑘 + 1) → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
107 ralnex 3072 . . . . . . . . 9 (∀𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ¬ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1) ↔ ¬ ∃𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1))𝑦 ∥ (𝑘 + 1))
108 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → 𝑘 ∈ ℕ)
109 elnnuz 12922 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ ↔ 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
110108, 109sylib 218 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
111 eluzp1p1 12906 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (ℤ‘1) → (𝑘 + 1) ∈ (ℤ‘(1 + 1)))
112110, 111syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (𝑘 + 1) ∈ (ℤ‘(1 + 1)))
113 df-2 12329 . . . . . . . . . . . . 13 2 = (1 + 1)
114113fveq2i 6909 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ‘2) = (ℤ‘(1 + 1))
115112, 114eleqtrrdi 2852 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (𝑘 + 1) ∈ (ℤ‘2))
116 isprm3 16720 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 + 1) ∈ ℙ ↔ ((𝑘 + 1) ∈ (ℤ‘2) ∧ ∀𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ¬ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1)))
117116baibr 536 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 + 1) ∈ (ℤ‘2) → (∀𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ¬ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1) ↔ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
118115, 117syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (∀𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ¬ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1) ↔ (𝑘 + 1) ∈ ℙ))
119 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑)
12056cbvralvw 3237 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 ↔ ∀𝑦 ∈ (1...𝑘)𝜒)
121119, 120sylib 218 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → ∀𝑦 ∈ (1...𝑘)𝜒)
122108nncnd 12282 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → 𝑘 ∈ ℂ)
123122, 37, 38sylancl 586 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → ((𝑘 + 1) − 1) = 𝑘)
124123oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (1...((𝑘 + 1) − 1)) = (1...𝑘))
125121, 124raleqtrrdv 3330 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → ∀𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒)
126 nfcv 2905 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(𝑘 + 1)
127 nfv 1914 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒
128 nfsbc1v 3808 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑
129127, 128nfim 1896 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(∀𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑)
130 oveq1 7438 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝑥 − 1) = ((𝑘 + 1) − 1))
131130oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (1...(𝑥 − 1)) = (1...((𝑘 + 1) − 1)))
132131raleqdv 3326 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (∀𝑦 ∈ (1...(𝑥 − 1))𝜒 ↔ ∀𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒))
133 sbceq1a 3799 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝜑[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
134132, 133imbi12d 344 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((∀𝑦 ∈ (1...(𝑥 − 1))𝜒𝜑) ↔ (∀𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑)))
135 prmind2.7 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℙ ∧ ∀𝑦 ∈ (1...(𝑥 − 1))𝜒) → 𝜑)
136135ex 412 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℙ → (∀𝑦 ∈ (1...(𝑥 − 1))𝜒𝜑))
137126, 129, 134, 136vtoclgaf 3576 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 + 1) ∈ ℙ → (∀𝑦 ∈ (1...((𝑘 + 1) − 1))𝜒[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
138125, 137syl5com 31 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → ((𝑘 + 1) ∈ ℙ → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
139118, 138sylbid 240 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (∀𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1)) ¬ 𝑦 ∥ (𝑘 + 1) → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
140107, 139biimtrrid 243 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → (¬ ∃𝑦 ∈ (2...((𝑘 + 1) − 1))𝑦 ∥ (𝑘 + 1) → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
141106, 140pm2.61d 179 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑) → [(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑)
142141ex 412 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
143 ralsnsg 4670 . . . . . . 7 ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
14416, 143syl 17 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑[(𝑘 + 1) / 𝑥]𝜑))
145142, 144sylibrd 259 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 → ∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑))
146145ancld 550 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 → (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑)))
147 fzsuc 13611 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (ℤ‘1) → (1...(𝑘 + 1)) = ((1...𝑘) ∪ {(𝑘 + 1)}))
148109, 147sylbi 217 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ℕ → (1...(𝑘 + 1)) = ((1...𝑘) ∪ {(𝑘 + 1)}))
149148raleqdv 3326 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))𝜑 ↔ ∀𝑥 ∈ ((1...𝑘) ∪ {(𝑘 + 1)})𝜑))
150 ralunb 4197 . . . . 5 (∀𝑥 ∈ ((1...𝑘) ∪ {(𝑘 + 1)})𝜑 ↔ (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑))
151149, 150bitrdi 287 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))𝜑 ↔ (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 ∧ ∀𝑥 ∈ {(𝑘 + 1)}𝜑)))
152146, 151sylibrd 259 . . 3 (𝑘 ∈ ℕ → (∀𝑥 ∈ (1...𝑘)𝜑 → ∀𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))𝜑))
1533, 5, 7, 9, 15, 152nnind 12284 . 2 (𝐴 ∈ ℕ → ∀𝑥 ∈ (1...𝐴)𝜑)
154 elfz1end 13594 . . 3 (𝐴 ∈ ℕ ↔ 𝐴 ∈ (1...𝐴))
155154biimpi 216 . 2 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ (1...𝐴))
1561, 153, 155rspcdva 3623 1 (𝐴 ∈ ℕ → 𝜂)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wrex 3070  [wsbc 3788  cun 3949  {csn 4626   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  cc 11153  cr 11154  0cc0 11155  1c1 11156   + caddc 11158   · cmul 11160   < clt 11295  cle 11296  cmin 11492   / cdiv 11920  cn 12266  2c2 12321  cz 12613  cuz 12878  ...cfz 13547  cdvds 16290  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-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-prm 16709
This theorem is referenced by:  prmind  16723  4sqlem19  17001
  Copyright terms: Public domain W3C validator