Metamath Proof Explorer


Theorem sqnprm

Description: A square is never prime. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015)

Ref Expression
Assertion sqnprm ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 zre โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
2 1 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
3 absresq โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
4 2 3 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
5 2 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
6 5 abscld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
7 6 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
8 7 sqvald โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
9 4 8 eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
10 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ )
11 9 10 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„™ )
12 nn0abscl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„•0 )
13 12 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„•0 )
14 13 nn0zd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ค )
15 sq1 โŠข ( 1 โ†‘ 2 ) = 1
16 prmuz2 โŠข ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
17 16 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
18 eluz2gt1 โŠข ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) โ†’ 1 < ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
19 17 18 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ 1 < ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
20 19 4 breqtrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ 1 < ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
21 15 20 eqbrtrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( 1 โ†‘ 2 ) < ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) )
22 5 absge0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ 0 โ‰ค ( abs โ€˜ ๐ด ) )
23 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
24 0le1 โŠข 0 โ‰ค 1
25 lt2sq โŠข ( ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 1 ) โˆง ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( 1 < ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†” ( 1 โ†‘ 2 ) < ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) )
26 23 24 25 mpanl12 โŠข ( ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( abs โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( 1 < ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†” ( 1 โ†‘ 2 ) < ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) )
27 6 22 26 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( 1 < ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†” ( 1 โ†‘ 2 ) < ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) )
28 21 27 mpbird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ 1 < ( abs โ€˜ ๐ด ) )
29 eluz2b1 โŠข ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) โ†” ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ค โˆง 1 < ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
30 14 28 29 sylanbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
31 nprm โŠข ( ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) โˆง ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) ) โ†’ ยฌ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„™ )
32 30 30 31 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ยฌ ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( abs โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„™ )
33 11 32 pm2.65da โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„™ )