Metamath Proof Explorer


Theorem isprm6

Description: A number is prime iff it satisfies Euclid's lemma euclemma . (Contributed by Mario Carneiro, 6-Sep-2015)

Ref Expression
Assertion isprm6 P P 2 x y P x y P x P y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prmuz2 P P 2
2 euclemma P x y P x y P x P y
3 2 3expb P x y P x y P x P y
4 3 biimpd P x y P x y P x P y
5 4 ralrimivva P x y P x y P x P y
6 1 5 jca P P 2 x y P x y P x P y
7 simpl P 2 x y P x y P x P y P 2
8 eluz2nn P 2 P
9 8 adantr P 2 z z P P
10 9 nnzd P 2 z z P P
11 iddvds P P P
12 10 11 syl P 2 z z P P P
13 nncn P P
14 9 13 syl P 2 z z P P
15 nncn z z
16 15 ad2antrl P 2 z z P z
17 nnne0 z z 0
18 17 ad2antrl P 2 z z P z 0
19 14 16 18 divcan1d P 2 z z P P z z = P
20 12 19 breqtrrd P 2 z z P P P z z
21 20 adantr P 2 z z P x y P x y P x P y P P z z
22 simprr P 2 z z P z P
23 simprl P 2 z z P z
24 nndivdvds P z z P P z
25 9 23 24 syl2anc P 2 z z P z P P z
26 22 25 mpbid P 2 z z P P z
27 26 nnzd P 2 z z P P z
28 nnz z z
29 28 ad2antrl P 2 z z P z
30 27 29 jca P 2 z z P P z z
31 oveq1 x = P z x y = P z y
32 31 breq2d x = P z P x y P P z y
33 breq2 x = P z P x P P z
34 33 orbi1d x = P z P x P y P P z P y
35 32 34 imbi12d x = P z P x y P x P y P P z y P P z P y
36 oveq2 y = z P z y = P z z
37 36 breq2d y = z P P z y P P z z
38 breq2 y = z P y P z
39 38 orbi2d y = z P P z P y P P z P z
40 37 39 imbi12d y = z P P z y P P z P y P P z z P P z P z
41 35 40 rspc2va P z z x y P x y P x P y P P z z P P z P z
42 30 41 sylan P 2 z z P x y P x y P x P y P P z z P P z P z
43 21 42 mpd P 2 z z P x y P x y P x P y P P z P z
44 dvdsle P P z P P z P P z
45 10 26 44 syl2anc P 2 z z P P P z P P z
46 14 div1d P 2 z z P P 1 = P
47 46 breq1d P 2 z z P P 1 P z P P z
48 45 47 sylibrd P 2 z z P P P z P 1 P z
49 nnrp z z +
50 49 rpregt0d z z 0 < z
51 50 ad2antrl P 2 z z P z 0 < z
52 1rp 1 +
53 rpregt0 1 + 1 0 < 1
54 52 53 mp1i P 2 z z P 1 0 < 1
55 nnrp P P +
56 9 55 syl P 2 z z P P +
57 56 rpregt0d P 2 z z P P 0 < P
58 lediv2 z 0 < z 1 0 < 1 P 0 < P z 1 P 1 P z
59 51 54 57 58 syl3anc P 2 z z P z 1 P 1 P z
60 48 59 sylibrd P 2 z z P P P z z 1
61 nnle1eq1 z z 1 z = 1
62 61 ad2antrl P 2 z z P z 1 z = 1
63 60 62 sylibd P 2 z z P P P z z = 1
64 nnnn0 z z 0
65 64 ad2antrl P 2 z z P z 0
66 65 adantr P 2 z z P P z z 0
67 nnnn0 P P 0
68 9 67 syl P 2 z z P P 0
69 68 adantr P 2 z z P P z P 0
70 simplrr P 2 z z P P z z P
71 simpr P 2 z z P P z P z
72 dvdseq z 0 P 0 z P P z z = P
73 66 69 70 71 72 syl22anc P 2 z z P P z z = P
74 73 ex P 2 z z P P z z = P
75 63 74 orim12d P 2 z z P P P z P z z = 1 z = P
76 75 imp P 2 z z P P P z P z z = 1 z = P
77 43 76 syldan P 2 z z P x y P x y P x P y z = 1 z = P
78 77 an32s P 2 x y P x y P x P y z z P z = 1 z = P
79 78 expr P 2 x y P x y P x P y z z P z = 1 z = P
80 79 ralrimiva P 2 x y P x y P x P y z z P z = 1 z = P
81 isprm2 P P 2 z z P z = 1 z = P
82 7 80 81 sylanbrc P 2 x y P x y P x P y P
83 6 82 impbii P P 2 x y P x y P x P y