MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  prmlem1a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prmlem1a 17083
Description: A quick proof skeleton to show that the numbers less than 25 are prime, by trial division. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Feb-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
prmlem1.n 𝑁 ∈ ℕ
prmlem1.gt 1 < 𝑁
prmlem1.2 ¬ 2 ∥ 𝑁
prmlem1.3 ¬ 3 ∥ 𝑁
prmlem1a.x ((¬ 2 ∥ 5 ∧ 𝑥 ∈ (ℤ‘5)) → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
Assertion
Ref Expression
prmlem1a 𝑁 ∈ ℙ
Distinct variable group:   𝑥,𝑁

Proof of Theorem prmlem1a
StepHypRef Expression
1 prmlem1.n . . 3 𝑁 ∈ ℕ
2 prmlem1.gt . . 3 1 < 𝑁
3 eluz2b2 12943 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁))
41, 2, 3mpbir2an 709 . 2 𝑁 ∈ (ℤ‘2)
5 breq1 5155 . . . . . 6 (𝑥 = 2 → (𝑥𝑁 ↔ 2 ∥ 𝑁))
65notbid 317 . . . . 5 (𝑥 = 2 → (¬ 𝑥𝑁 ↔ ¬ 2 ∥ 𝑁))
76imbi2d 339 . . . 4 (𝑥 = 2 → (((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁) ↔ ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 2 ∥ 𝑁)))
8 prmnn 16652 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℙ → 𝑥 ∈ ℕ)
98adantr 479 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ≠ 2) → 𝑥 ∈ ℕ)
10 eldifsn 4795 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑥 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ≠ 2))
11 n2dvds1 16352 . . . . . . . . 9 ¬ 2 ∥ 1
12 prmlem1a.x . . . . . . . . . . 11 ((¬ 2 ∥ 5 ∧ 𝑥 ∈ (ℤ‘5)) → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
13 prmlem1.3 . . . . . . . . . . . 12 ¬ 3 ∥ 𝑁
1413a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (3 ∈ ℙ → ¬ 3 ∥ 𝑁)
15 3p2e5 12401 . . . . . . . . . . 11 (3 + 2) = 5
1612, 14, 15prmlem0 17082 . . . . . . . . . 10 ((¬ 2 ∥ 3 ∧ 𝑥 ∈ (ℤ‘3)) → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
17 1nprm 16657 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1 ∈ ℙ
1817pm2.21i 119 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℙ → ¬ 1 ∥ 𝑁)
19 1p2e3 12393 . . . . . . . . . 10 (1 + 2) = 3
2016, 18, 19prmlem0 17082 . . . . . . . . 9 ((¬ 2 ∥ 1 ∧ 𝑥 ∈ (ℤ‘1)) → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
2111, 20mpan 688 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (ℤ‘1) → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
22 nnuz 12903 . . . . . . . 8 ℕ = (ℤ‘1)
2321, 22eleq2s 2847 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ (𝑥↑2) ≤ 𝑁) → ¬ 𝑥𝑁))
2423expd 414 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℕ → (𝑥 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁)))
2510, 24biimtrrid 242 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ≠ 2) → ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁)))
269, 25mpcom 38 . . . 4 ((𝑥 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ≠ 2) → ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁))
27 prmlem1.2 . . . . 5 ¬ 2 ∥ 𝑁
28272a1i 12 . . . 4 (𝑥 ∈ ℙ → ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 2 ∥ 𝑁))
297, 26, 28pm2.61ne 3024 . . 3 (𝑥 ∈ ℙ → ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁))
3029rgen 3060 . 2 𝑥 ∈ ℙ ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁)
31 isprm5 16685 . 2 (𝑁 ∈ ℙ ↔ (𝑁 ∈ (ℤ‘2) ∧ ∀𝑥 ∈ ℙ ((𝑥↑2) ≤ 𝑁 → ¬ 𝑥𝑁)))
324, 30, 31mpbir2an 709 1 𝑁 ∈ ℙ
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  wne 2937  wral 3058  cdif 3946  {csn 4632   class class class wbr 5152  cfv 6553  (class class class)co 7426  1c1 11147   < clt 11286  cle 11287  cn 12250  2c2 12305  3c3 12306  5c5 12308  cuz 12860  cexp 14066  cdvds 16238  cprime 16649
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-1o 8493  df-2o 8494  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-fin 8974  df-sup 9473  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-rp 13015  df-fz 13525  df-seq 14007  df-exp 14067  df-cj 15086  df-re 15087  df-im 15088  df-sqrt 15222  df-abs 15223  df-dvds 16239  df-prm 16650
This theorem is referenced by:  prmlem1  17084  prmlem2  17096
  Copyright terms: Public domain W3C validator