Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  prminf2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prminf2 42028
 Description: The set of prime numbers is infinite. The proof of this variant of prminf 15826 is based on Goldbach's theorem goldbachth 41987 (via prmdvdsfmtnof1 42027 and prmdvdsfmtnof1lem2 42025), see Wikipedia "Fermat number", 4-Aug-2021, https://en.wikipedia.org/wiki/Fermat_number#Basic_properties. (Contributed by AV, 4-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
prminf2 ℙ ∉ Fin

Proof of Theorem prminf2
Dummy variables 𝑓 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2771 . . 3 (𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )) = (𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < ))
21prmdvdsfmtnof1 42027 . 2 (𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ
3 ax-1 6 . . 3 (ℙ ∉ Fin → ((𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ → ℙ ∉ Fin))
4 nnel 3055 . . . 4 (¬ ℙ ∉ Fin ↔ ℙ ∈ Fin)
5 fmtnoinf 41976 . . . . . 6 ran FermatNo ∉ Fin
6 f1fi 8409 . . . . . 6 ((ℙ ∈ Fin ∧ (𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ) → ran FermatNo ∈ Fin)
7 df-nel 3047 . . . . . . 7 (ran FermatNo ∉ Fin ↔ ¬ ran FermatNo ∈ Fin)
8 pm2.21 121 . . . . . . 7 (¬ ran FermatNo ∈ Fin → (ran FermatNo ∈ Fin → ℙ ∉ Fin))
97, 8sylbi 207 . . . . . 6 (ran FermatNo ∉ Fin → (ran FermatNo ∈ Fin → ℙ ∉ Fin))
105, 6, 9mpsyl 68 . . . . 5 ((ℙ ∈ Fin ∧ (𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ) → ℙ ∉ Fin)
1110ex 397 . . . 4 (ℙ ∈ Fin → ((𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ → ℙ ∉ Fin))
124, 11sylbi 207 . . 3 (¬ ℙ ∉ Fin → ((𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ → ℙ ∉ Fin))
133, 12pm2.61i 176 . 2 ((𝑓 ∈ ran FermatNo ↦ inf({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝𝑓}, ℝ, < )):ran FermatNo–1-1→ℙ → ℙ ∉ Fin)
142, 13ax-mp 5 1 ℙ ∉ Fin
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 382   ∈ wcel 2145   ∉ wnel 3046  {crab 3065   class class class wbr 4786   ↦ cmpt 4863  ran crn 5250  –1-1→wf1 6028  Fincfn 8109  infcinf 8503  ℝcr 10137   < clt 10276   ∥ cdvds 15189  ℙcprime 15592  FermatNocfmtno 41967 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215  ax-pre-sup 10216 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-2o 7714  df-oadd 7717  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-sup 8504  df-inf 8505  df-oi 8571  df-card 8965  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-4 11283  df-5 11284  df-n0 11495  df-z 11580  df-uz 11889  df-rp 12036  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-clim 14427  df-prod 14843  df-dvds 15190  df-gcd 15425  df-prm 15593  df-fmtno 41968 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator