MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  prmunb Structured version   Unicode version

Theorem prmunb 14444
Description: The primes are unbounded. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2012.)
Assertion
Ref Expression
prmunb  |-  ( N  e.  NN  ->  E. p  e.  Prime  N  <  p
)
Distinct variable group:    N, p

Proof of Theorem prmunb
StepHypRef Expression
1 nnnn0 10823 . 2  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  NN0 )
2 faccl 12366 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ! `
 N )  e.  NN )
3 elnnuz 11142 . . . . 5  |-  ( ( ! `  N )  e.  NN  <->  ( ! `  N )  e.  (
ZZ>= `  1 ) )
4 eluzp1p1 11131 . . . . . 6  |-  ( ( ! `  N )  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  ( ( ! `  N )  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( 1  +  1 ) ) )
5 df-2 10615 . . . . . . 7  |-  2  =  ( 1  +  1 )
65fveq2i 5875 . . . . . 6  |-  ( ZZ>= ` 
2 )  =  (
ZZ>= `  ( 1  +  1 ) )
74, 6syl6eleqr 2556 . . . . 5  |-  ( ( ! `  N )  e.  ( ZZ>= `  1
)  ->  ( ( ! `  N )  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
83, 7sylbi 195 . . . 4  |-  ( ( ! `  N )  e.  NN  ->  (
( ! `  N
)  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  2
) )
9 exprmfct 14263 . . . 4  |-  ( ( ( ! `  N
)  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. p  e.  Prime  p  ||  (
( ! `  N
)  +  1 ) )
102, 8, 93syl 20 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  E. p  e.  Prime  p  ||  (
( ! `  N
)  +  1 ) )
11 prmz 14233 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ZZ )
12 nn0z 10908 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ZZ )
13 eluz 11119 . . . . . . . . 9  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( N  e.  (
ZZ>= `  p )  <->  p  <_  N ) )
1411, 12, 13syl2an 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  NN0 )  ->  ( N  e.  ( ZZ>= `  p )  <->  p  <_  N ) )
15 prmuz2 14247 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
16 eluz2b2 11179 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( p  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( p  e.  NN  /\  1  < 
p ) )
1715, 16sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( p  e.  NN  /\  1  <  p ) )
1817adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  ( p  e.  NN  /\  1  < 
p ) )
1918simpld 459 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  p  e.  NN )
2019nnnn0d 10873 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  p  e.  NN0 )
21 eluznn0 11176 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( p  e.  NN0  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p ) )  ->  N  e.  NN0 )
2220, 21sylancom 667 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  N  e.  NN0 )
23 nnz 10907 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ! `  N )  e.  NN  ->  ( ! `  N )  e.  ZZ )
2422, 2, 233syl 20 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  ( ! `  N )  e.  ZZ )
2518simprd 463 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  1  <  p )
26 dvdsfac 14053 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( p  e.  NN  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p ) )  ->  p  ||  ( ! `  N ) )
2719, 26sylancom 667 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  p  ||  ( ! `  N )
)
28 ndvdsp1 14079 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ! `  N
)  e.  ZZ  /\  p  e.  NN  /\  1  <  p )  ->  (
p  ||  ( ! `  N )  ->  -.  p  ||  ( ( ! `
 N )  +  1 ) ) )
2928imp 429 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ! `  N )  e.  ZZ  /\  p  e.  NN  /\  1  <  p )  /\  p  ||  ( ! `  N ) )  ->  -.  p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 ) )
3024, 19, 25, 27, 29syl31anc 1231 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  ( ZZ>= `  p )
)  ->  -.  p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 ) )
3130ex 434 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( N  e.  ( ZZ>= `  p
)  ->  -.  p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 ) ) )
3231adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  NN0 )  ->  ( N  e.  ( ZZ>= `  p )  ->  -.  p  ||  ( ( ! `
 N )  +  1 ) ) )
3314, 32sylbird 235 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  NN0 )  ->  (
p  <_  N  ->  -.  p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 ) ) )
3433con2d 115 . . . . . 6  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  N  e.  NN0 )  ->  (
p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 )  ->  -.  p  <_  N ) )
3534ancoms 453 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  p  e.  Prime )  -> 
( p  ||  (
( ! `  N
)  +  1 )  ->  -.  p  <_  N ) )
36 nn0re 10825 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  RR )
3711zred 10990 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  RR )
38 ltnle 9681 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  RR  /\  p  e.  RR )  ->  ( N  <  p  <->  -.  p  <_  N )
)
3936, 37, 38syl2an 477 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  p  e.  Prime )  -> 
( N  <  p  <->  -.  p  <_  N )
)
4035, 39sylibrd 234 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  p  e.  Prime )  -> 
( p  ||  (
( ! `  N
)  +  1 )  ->  N  <  p
) )
4140reximdva 2932 . . 3  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( E. p  e.  Prime  p  ||  ( ( ! `  N )  +  1 )  ->  E. p  e.  Prime  N  <  p
) )
4210, 41mpd 15 . 2  |-  ( N  e.  NN0  ->  E. p  e.  Prime  N  <  p
)
431, 42syl 16 1  |-  ( N  e.  NN  ->  E. p  e.  Prime  N  <  p
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    e. wcel 1819   E.wrex 2808   class class class wbr 4456   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   RRcr 9508   1c1 9510    + caddc 9512    < clt 9645    <_ cle 9646   NNcn 10556   2c2 10606   NN0cn0 10816   ZZcz 10885   ZZ>=cuz 11106   !cfa 12356    || cdvds 13998   Primecprime 14229
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-int 4289  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-1o 7148  df-2o 7149  df-oadd 7152  df-er 7329  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-fin 7539  df-sup 7919  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246  df-fz 11698  df-seq 12111  df-exp 12170  df-fac 12357  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-dvds 13999  df-prm 14230
This theorem is referenced by:  prminf  14445  nn0prpw  30346  prmunb2  31395  etransclem48  32268
  Copyright terms: Public domain W3C validator