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(30846-32368) |
(32369-49617) |
| Type | Label | Description | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Statement | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprwppr 47701 | A Fermat pseudoprime to the base 𝑁 is a weak pseudoprime (see Wikipedia "Fermat pseudoprime", 29-May-2023, https://en.wikipedia.org/wiki/Fermat_pseudoprime. (Contributed by AV, 31-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) → ((𝑁↑𝑋) mod 𝑋) = (𝑁 mod 𝑋)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprwpprb 47702 | An integer 𝑋 which is coprime with an integer 𝑁 is a Fermat pseudoprime to the base 𝑁 iff it is a weak pseudoprime to the base 𝑁. (Contributed by AV, 2-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑋 gcd 𝑁) = 1 → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ ((𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑋 ∉ ℙ) ∧ (𝑁 ∈ ℕ ∧ ((𝑁↑𝑋) mod 𝑋) = (𝑁 mod 𝑋))))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprel2 47703 | An alternate definition for a Fermat pseudoprime to the base 2. (Contributed by AV, 5-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑋 ∈ ( FPPr ‘2) ↔ ((𝑋 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑋 ∈ Odd ∧ 𝑋 ∉ ℙ) ∧ ((2↑𝑋) mod 𝑋) = 2)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nfermltl8rev 47704 | Fermat's little theorem with base 8 reversed is not generally true: There is an integer 𝑝 (for example 9, see 9fppr8 47699) so that "𝑝 is prime" does not follow from 8↑𝑝≡8 (mod 𝑝). (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑝 ∈ (ℤ≥‘3) ¬ (((8↑𝑝) mod 𝑝) = (8 mod 𝑝) → 𝑝 ∈ ℙ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nfermltl2rev 47705 | Fermat's little theorem with base 2 reversed is not generally true: There is an integer 𝑝 (for example 341, see 341fppr2 47696) so that "𝑝 is prime" does not follow from 2↑𝑝≡2 (mod 𝑝). (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑝 ∈ (ℤ≥‘3) ¬ (((2↑𝑝) mod 𝑝) = (2 mod 𝑝) → 𝑝 ∈ ℙ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nfermltlrev 47706* | Fermat's little theorem reversed is not generally true: There are integers 𝑎 and 𝑝 so that "𝑝 is prime" does not follow from 𝑎↑𝑝≡𝑎 (mod 𝑝). (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑝 ∈ (ℤ≥‘3) ¬ (((𝑎↑𝑝) mod 𝑝) = (𝑎 mod 𝑝) → 𝑝 ∈ ℙ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
According to Wikipedia ("Goldbach's conjecture", 20-Jul-2020,
https://en.wikipedia.org/wiki/Goldbach's_conjecture) "Goldbach's
conjecture ... states: Every even integer greater than 2 can be expressed as
the sum of two primes." "It is also known as strong, even or binary Goldbach
conjecture, to distinguish it from a weaker conjecture, known ... as the
_Goldbach's weak conjecture_, the _odd Goldbach conjecture_, or the _ternary
Goldbach conjecture_. This weak conjecture asserts that all odd numbers
greater than 7 are the sum of three odd primes.". In the following, the
terms "binary Goldbach conjecture" resp. "ternary Goldbach conjecture" will
be used (following the terminology used in [Helfgott] p. 2), because there
are a strong and a weak version of the ternary Goldbach conjecture. The term
_Goldbach partition_ is used for a sum of two resp. three (odd) primes
resulting in an even resp. odd number without further specialization.
Summary/glossary:
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| Syntax | cgbe 47707 | Extend the definition of a class to include the set of even numbers which have a Goldbach partition. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cgbow 47708 | Extend the definition of a class to include the set of odd numbers which can be written as a sum of three primes. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class GoldbachOddW | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cgbo 47709 | Extend the definition of a class to include the set of odd numbers which can be written as a sum of three odd primes. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class GoldbachOdd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-gbe 47710* | Define the set of (even) Goldbach numbers, which are positive even integers that can be expressed as the sum of two odd primes. By this definition, the binary Goldbach conjecture can be expressed as ∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ). (Contributed by AV, 14-Jun-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ GoldbachEven = {𝑧 ∈ Even ∣ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ (𝑝 ∈ Odd ∧ 𝑞 ∈ Odd ∧ 𝑧 = (𝑝 + 𝑞))} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-gbow 47711* | Define the set of weak odd Goldbach numbers, which are positive odd integers that can be expressed as the sum of three primes. By this definition, the weak ternary Goldbach conjecture can be expressed as ∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW ). (Contributed by AV, 14-Jun-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ GoldbachOddW = {𝑧 ∈ Odd ∣ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑧 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-gbo 47712* | Define the set of (strong) odd Goldbach numbers, which are positive odd integers that can be expressed as the sum of three odd primes. By this definition, the strong ternary Goldbach conjecture can be expressed as ∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd ). (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ GoldbachOdd = {𝑧 ∈ Odd ∣ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ ((𝑝 ∈ Odd ∧ 𝑞 ∈ Odd ∧ 𝑟 ∈ Odd ) ∧ 𝑧 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟))} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | isgbe 47713* | The predicate "is an even Goldbach number". An even Goldbach number is an even integer having a Goldbach partition, i.e. which can be written as a sum of two odd primes. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven ↔ (𝑍 ∈ Even ∧ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ (𝑝 ∈ Odd ∧ 𝑞 ∈ Odd ∧ 𝑍 = (𝑝 + 𝑞)))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | isgbow 47714* | The predicate "is a weak odd Goldbach number". A weak odd Goldbach number is an odd integer having a Goldbach partition, i.e. which can be written as a sum of three primes. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW ↔ (𝑍 ∈ Odd ∧ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑍 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | isgbo 47715* | The predicate "is an odd Goldbach number". An odd Goldbach number is an odd integer having a Goldbach partition, i.e. which can be written as sum of three odd primes. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd ↔ (𝑍 ∈ Odd ∧ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ ((𝑝 ∈ Odd ∧ 𝑞 ∈ Odd ∧ 𝑟 ∈ Odd ) ∧ 𝑍 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbeeven 47716 | An even Goldbach number is even. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 𝑍 ∈ Even ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowodd 47717 | A weak odd Goldbach number is odd. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 𝑍 ∈ Odd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbogbow 47718 | A (strong) odd Goldbach number is a weak Goldbach number. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ GoldbachOddW ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gboodd 47719 | An odd Goldbach number is odd. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ Odd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbepos 47720 | Any even Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowpos 47721 | Any weak odd Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbopos 47722 | Any odd Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbegt5 47723 | Any even Goldbach number is greater than 5. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 5 < 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowgt5 47724 | Any weak odd Goldbach number is greater than 5. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 5 < 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowge7 47725 | Any weak odd Goldbach number is greater than or equal to 7. Because of 7gbow 47734, this bound is strict. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 7 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gboge9 47726 | Any odd Goldbach number is greater than or equal to 9. Because of 9gbo 47736, this bound is strict. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 9 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbege6 47727 | Any even Goldbach number is greater than or equal to 6. Because of 6gbe 47733, this bound is strict. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 6 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart6 47728 | The Goldbach partition of 6. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 6 = (3 + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart7 47729 | The (weak) Goldbach partition of 7. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 7 = ((2 + 2) + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart8 47730 | The Goldbach partition of 8. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 8 = (3 + 5) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart9 47731 | The (strong) Goldbach partition of 9. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 9 = ((3 + 3) + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart11 47732 | The (strong) Goldbach partition of 11. (Contributed by AV, 29-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ;11 = ((3 + 3) + 5) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 6gbe 47733 | 6 is an even Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 6 ∈ GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 7gbow 47734 | 7 is a weak odd Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 7 ∈ GoldbachOddW | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 8gbe 47735 | 8 is an even Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 8 ∈ GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 9gbo 47736 | 9 is an odd Goldbach number. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 9 ∈ GoldbachOdd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 11gbo 47737 | 11 is an odd Goldbach number. (Contributed by AV, 29-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ;11 ∈ GoldbachOdd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | stgoldbwt 47738 | If the strong ternary Goldbach conjecture is valid, then the weak ternary Goldbach conjecture holds, too. (Contributed by AV, 27-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Odd (7 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) → ∀𝑛 ∈ Odd (5 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachOddW )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbwt 47739* | If the strong binary Goldbach conjecture is valid, then the (weak) ternary Goldbach conjecture holds, too. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbst 47740* | If the strong binary Goldbach conjecture is valid, then the (strong) ternary Goldbach conjecture holds, too. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbaltlem1 47741 | Lemma 1 for sbgoldbalt 47743: If an even number greater than 4 is the sum of two primes, one of the prime summands must be odd, i.e. not 2. (Contributed by AV, 22-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) → ((𝑁 ∈ Even ∧ 4 < 𝑁 ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → 𝑄 ∈ Odd )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbaltlem2 47742 | Lemma 2 for sbgoldbalt 47743: If an even number greater than 4 is the sum of two primes, the primes must be odd, i.e. not 2. (Contributed by AV, 22-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑄 ∈ ℙ) → ((𝑁 ∈ Even ∧ 4 < 𝑁 ∧ 𝑁 = (𝑃 + 𝑄)) → (𝑃 ∈ Odd ∧ 𝑄 ∈ Odd ))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbalt 47743* | An alternate (related to the original) formulation of the binary Goldbach conjecture: Every even integer greater than 2 can be expressed as the sum of two primes. (Contributed by AV, 22-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) ↔ ∀𝑛 ∈ Even (2 < 𝑛 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ 𝑛 = (𝑝 + 𝑞))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbb 47744* | If the strong binary Goldbach conjecture is valid, the binary Goldbach conjecture is valid. (Contributed by AV, 23-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑛 ∈ Even (2 < 𝑛 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ 𝑛 = (𝑝 + 𝑞))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sgoldbeven3prm 47745* | If the binary Goldbach conjecture is valid, then an even integer greater than 5 can be expressed as the sum of three primes: Since (𝑁 − 2) is even iff 𝑁 is even, there would be primes 𝑝 and 𝑞 with (𝑁 − 2) = (𝑝 + 𝑞), and therefore 𝑁 = ((𝑝 + 𝑞) + 2). (Contributed by AV, 24-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ((𝑁 ∈ Even ∧ 6 ≤ 𝑁) → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑁 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbm 47746* | If the strong binary Goldbach conjecture is valid, the modern version of the original formulation of the Goldbach conjecture also holds: Every integer greater than 5 can be expressed as the sum of three primes. (Contributed by AV, 24-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘6)∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑛 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | mogoldbb 47747* | If the modern version of the original formulation of the Goldbach conjecture is valid, the (weak) binary Goldbach conjecture also holds. (Contributed by AV, 26-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘6)∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑛 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟) → ∀𝑛 ∈ Even (2 < 𝑛 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ 𝑛 = (𝑝 + 𝑞))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbmb 47748* | The strong binary Goldbach conjecture and the modern version of the original formulation of the Goldbach conjecture are equivalent. (Contributed by AV, 26-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) ↔ ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘6)∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ 𝑛 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | sbgoldbo 47749* | If the strong binary Goldbach conjecture is valid, the original formulation of the Goldbach conjecture also holds: Every integer greater than 2 can be expressed as the sum of three "primes" with regarding 1 to be a prime (as Goldbach did). Original text: "Es scheint wenigstens, dass eine jede Zahl, die groesser ist als 2, ein aggregatum trium numerorum primorum sey." (Goldbach, 1742). (Contributed by AV, 25-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑃 = ({1} ∪ ℙ) ⇒ ⊢ (∀𝑛 ∈ Even (4 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘3)∃𝑝 ∈ 𝑃 ∃𝑞 ∈ 𝑃 ∃𝑟 ∈ 𝑃 𝑛 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum3primes4 47750* | 4 is the sum of at most 3 (actually 2) primes. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 3 ∧ 4 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primes4 47751* | 4 is the sum of at most 4 (actually 2) primes. (Contributed by AV, 23-Jul-2020.) (Proof shortened by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 4 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum3primesprm 47752* | Every prime is "the sum of at most 3" (actually one - the prime itself) primes. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) (Proof shortened by AV, 17-Apr-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 3 ∧ 𝑃 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesprm 47753* | Every prime is "the sum of at most 4" (actually one - the prime itself) primes. (Contributed by AV, 23-Jul-2020.) (Proof shortened by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 𝑃 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum3primesgbe 47754* | Any even Goldbach number is the sum of at most 3 (actually 2) primes. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ GoldbachEven → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 3 ∧ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesgbe 47755* | Any even Goldbach number is the sum of at most 4 (actually 2) primes. (Contributed by AV, 23-Jul-2020.) (Proof shortened by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ GoldbachEven → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum3primesle9 47756* | Every integer greater than 1 and less than or equal to 8 is the sum of at most 3 primes. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ≤ 8) → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 3 ∧ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesle9 47757* | Every integer greater than 1 and less than or equal to 8 is the sum of at most 4 primes. (Contributed by AV, 24-Jul-2020.) (Proof shortened by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ≤ 8) → ∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesodd 47758* | If the (weak) ternary Goldbach conjecture is valid, then every odd integer greater than 5 is the sum of 3 primes. (Contributed by AV, 2-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘6) ∧ 𝑁 ∈ Odd ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...3))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesoddALTV 47759* | If the (strong) ternary Goldbach conjecture is valid, then every odd integer greater than 7 is the sum of 3 primes. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘8) ∧ 𝑁 ∈ Odd ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...3))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | evengpop3 47760* | If the (weak) ternary Goldbach conjecture is valid, then every even integer greater than 8 is the sum of an odd Goldbach number and 3. (Contributed by AV, 24-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘9) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑜 ∈ GoldbachOddW 𝑁 = (𝑜 + 3))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | evengpoap3 47761* | If the (strong) ternary Goldbach conjecture is valid, then every even integer greater than 10 is the sum of an odd Goldbach number and 3. (Contributed by AV, 27-Jul-2020.) (Proof shortened by AV, 15-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘;12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑜 ∈ GoldbachOdd 𝑁 = (𝑜 + 3))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primeseven 47762* | If the (weak) ternary Goldbach conjecture is valid, then every even integer greater than 8 is the sum of 4 primes. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘9) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | nnsum4primesevenALTV 47763* | If the (strong) ternary Goldbach conjecture is valid, then every even integer greater than 10 is the sum of 4 primes. (Contributed by AV, 27-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘;12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | wtgoldbnnsum4prm 47764* | If the (weak) ternary Goldbach conjecture is valid, then every integer greater than 1 is the sum of at most 4 primes, showing that Schnirelmann's constant would be less than or equal to 4. See corollary 1.1 in [Helfgott] p. 4. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (5 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOddW ) → ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 𝑛 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | stgoldbnnsum4prm 47765* | If the (strong) ternary Goldbach conjecture is valid, then every integer greater than 1 is the sum of at most 4 primes. (Contributed by AV, 27-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 4 ∧ 𝑛 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbnnsum3prm 47766* | If the binary Goldbach conjecture is valid, then every integer greater than 1 is the sum of at most 3 primes, showing that Schnirelmann's constant would be equal to 3. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (∀𝑚 ∈ Even (4 < 𝑚 → 𝑚 ∈ GoldbachEven ) → ∀𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)∃𝑑 ∈ ℕ ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑m (1...𝑑))(𝑑 ≤ 3 ∧ 𝑛 = Σ𝑘 ∈ (1...𝑑)(𝑓‘𝑘))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbtbndlem1 47767 | Lemma 1 for bgoldbtbnd 47771: the odd numbers between 7 and 13 (exclusive) are odd Goldbach numbers. (Contributed by AV, 29-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ 7 < 𝑁 ∧ 𝑁 ∈ (7[,);13)) → 𝑁 ∈ GoldbachOdd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbtbndlem2 47768* | Lemma 2 for bgoldbtbnd 47771. (Contributed by AV, 1-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ Even ((4 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑁) → 𝑛 ∈ GoldbachEven )) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘3)) & ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (RePart‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝐷)((𝐹‘𝑖) ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)) < (𝑁 − 4) ∧ 4 < ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)))) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 7) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = ;13) & ⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝐹‘𝐷)) & ⊢ 𝑆 = (𝑋 − (𝐹‘(𝐼 − 1))) ⇒ ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ Odd ∧ 𝐼 ∈ (1..^𝐷)) → ((𝑋 ∈ ((𝐹‘𝐼)[,)(𝐹‘(𝐼 + 1))) ∧ (𝑋 − (𝐹‘𝐼)) ≤ 4) → (𝑆 ∈ Even ∧ 𝑆 < 𝑁 ∧ 4 < 𝑆))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbtbndlem3 47769* | Lemma 3 for bgoldbtbnd 47771. (Contributed by AV, 1-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ Even ((4 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑁) → 𝑛 ∈ GoldbachEven )) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘3)) & ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (RePart‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝐷)((𝐹‘𝑖) ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)) < (𝑁 − 4) ∧ 4 < ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)))) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 7) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = ;13) & ⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝐹‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐷) ∈ ℝ) & ⊢ 𝑆 = (𝑋 − (𝐹‘𝐼)) ⇒ ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ Odd ∧ 𝐼 ∈ (1..^𝐷)) → ((𝑋 ∈ ((𝐹‘𝐼)[,)(𝐹‘(𝐼 + 1))) ∧ 4 < 𝑆) → (𝑆 ∈ Even ∧ 𝑆 < 𝑁 ∧ 4 < 𝑆))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbtbndlem4 47770* | Lemma 4 for bgoldbtbnd 47771. (Contributed by AV, 1-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ Even ((4 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑁) → 𝑛 ∈ GoldbachEven )) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘3)) & ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (RePart‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝐷)((𝐹‘𝑖) ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)) < (𝑁 − 4) ∧ 4 < ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)))) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 7) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = ;13) & ⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝐹‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐷) ∈ ℝ) ⇒ ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐼 ∈ (1..^𝐷)) ∧ 𝑋 ∈ Odd ) → ((𝑋 ∈ ((𝐹‘𝐼)[,)(𝐹‘(𝐼 + 1))) ∧ (𝑋 − (𝐹‘𝐼)) ≤ 4) → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ ((𝑝 ∈ Odd ∧ 𝑞 ∈ Odd ∧ 𝑟 ∈ Odd ) ∧ 𝑋 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟)))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbtbnd 47771* | If the binary Goldbach conjecture is valid up to an integer 𝑁, and there is a series ("ladder") of primes with a difference of at most 𝑁 up to an integer 𝑀, then the strong ternary Goldbach conjecture is valid up to 𝑀, see section 1.2.2 in [Helfgott] p. 4 with N = 4 x 10^18, taken from [OeSilva], and M = 8.875 x 10^30. (Contributed by AV, 1-Aug-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘;11)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ Even ((4 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑁) → 𝑛 ∈ GoldbachEven )) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (ℤ≥‘3)) & ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (RePart‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝐷)((𝐹‘𝑖) ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)) < (𝑁 − 4) ∧ 4 < ((𝐹‘(𝑖 + 1)) − (𝐹‘𝑖)))) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 7) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = ;13) & ⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝐹‘𝐷)) & ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐷) ∈ ℝ) ⇒ ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑀) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Axiom | ax-bgbltosilva 47772 | The binary Goldbach conjecture is valid for all even numbers less than or equal to 4x10^18, see section 2 in [OeSilva] p. 2042. Temporarily provided as "axiom". (Contributed by AV, 3-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ Even ∧ 4 < 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ (4 · (;10↑;18))) → 𝑁 ∈ GoldbachEven ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Axiom | ax-tgoldbachgt 47773* | Temporary duplicate of tgoldbachgt 34641, provided as "axiom" as long as this theorem is in the mathbox of Thierry Arnoux: Odd integers greater than (;10↑;27) have at least a representation as a sum of three odd primes. Final statement in section 7.4 of [Helfgott] p. 70 , expressed using the set 𝐺 of odd numbers which can be written as a sum of three odd primes. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Dec-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑂 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧} & ⊢ 𝐺 = {𝑧 ∈ 𝑂 ∣ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑞 ∈ ℙ ∃𝑟 ∈ ℙ ((𝑝 ∈ 𝑂 ∧ 𝑞 ∈ 𝑂 ∧ 𝑟 ∈ 𝑂) ∧ 𝑧 = ((𝑝 + 𝑞) + 𝑟))} ⇒ ⊢ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 ≤ (;10↑;27) ∧ ∀𝑛 ∈ 𝑂 (𝑚 < 𝑛 → 𝑛 ∈ 𝐺)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tgoldbachgtALTV 47774* | Variant of Thierry Arnoux's tgoldbachgt 34641 using the symbols Odd and GoldbachOdd: The ternary Goldbach conjecture is valid for large odd numbers (i.e. for all odd numbers greater than a fixed 𝑚). This is proven by Helfgott (see section 7.4 in [Helfgott] p. 70) for 𝑚 = 10^27. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) (Revised by AV, 15-Jan-2022.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 ≤ (;10↑;27) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd (𝑚 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | bgoldbachlt 47775* | The binary Goldbach conjecture is valid for small even numbers (i.e. for all even numbers less than or equal to a fixed big 𝑚). This is verified for m = 4 x 10^18 by Oliveira e Silva, see ax-bgbltosilva 47772. (Contributed by AV, 3-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑚 ∈ ℕ ((4 · (;10↑;18)) ≤ 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Even ((4 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachEven )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Axiom | ax-hgprmladder 47776 | There is a partition ("ladder") of primes from 7 to 8.8 x 10^30 with parts ("rungs") having lengths of at least 4 and at most N - 4, see section 1.2.2 in [Helfgott] p. 4. Temporarily provided as "axiom". (Contributed by AV, 3-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑑 ∈ (ℤ≥‘3)∃𝑓 ∈ (RePart‘𝑑)(((𝑓‘0) = 7 ∧ (𝑓‘1) = ;13 ∧ (𝑓‘𝑑) = (;89 · (;10↑;29))) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑑)((𝑓‘𝑖) ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ((𝑓‘(𝑖 + 1)) − (𝑓‘𝑖)) < ((4 · (;10↑;18)) − 4) ∧ 4 < ((𝑓‘(𝑖 + 1)) − (𝑓‘𝑖)))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tgblthelfgott 47777 | The ternary Goldbach conjecture is valid for all odd numbers less than 8.8 x 10^30 (actually 8.875694 x 10^30, see section 1.2.2 in [Helfgott] p. 4, using bgoldbachlt 47775, ax-hgprmladder 47776 and bgoldbtbnd 47771. (Contributed by AV, 4-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ 7 < 𝑁 ∧ 𝑁 < (;88 · (;10↑;29))) → 𝑁 ∈ GoldbachOdd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tgoldbachlt 47778* | The ternary Goldbach conjecture is valid for small odd numbers (i.e. for all odd numbers less than a fixed big 𝑚 greater than 8 x 10^30). This is verified for m = 8.875694 x 10^30 by Helfgott, see tgblthelfgott 47777. (Contributed by AV, 4-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∃𝑚 ∈ ℕ ((8 · (;10↑;30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tgoldbach 47779 | The ternary Goldbach conjecture is valid. Main theorem in [Helfgott] p. 2. This follows from tgoldbachlt 47778 and ax-tgoldbachgt 47773. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∀𝑛 ∈ Odd (7 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cclnbgr 47780 | Extend class notation with closed neighborhoods (of a vertex in a graph). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class ClNeighbVtx | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-clnbgr 47781* | Define the closed neighborhood resp. the class of all neighbors of a vertex (in a graph) and the vertex itself, see definition in section I.1 of [Bollobas] p. 3. The closed neighborhood of a vertex is the set of all vertices which are connected with this vertex by an edge and the vertex itself (in contrast to an open neighborhood, see df-nbgr 29258). Alternatively, a closed neighborhood of a vertex could have been defined as its open neighborhood enhanced by the vertex itself, see dfclnbgr4 47786. This definition is applicable even for arbitrary hypergraphs. (Contributed by AV, 7-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ClNeighbVtx = (𝑔 ∈ V, 𝑣 ∈ (Vtx‘𝑔) ↦ ({𝑣} ∪ {𝑛 ∈ (Vtx‘𝑔) ∣ ∃𝑒 ∈ (Edg‘𝑔){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒})) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrprc0 47782 | The closed neighborhood is empty if the graph 𝐺 or the vertex 𝑁 are proper classes. (Contributed by AV, 7-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (¬ (𝐺 ∈ V ∧ 𝑁 ∈ V) → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ∅) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrcl 47783 | If a class 𝑋 has at least one element in its closed neighborhood, this class must be a vertex. (Contributed by AV, 7-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝑉) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrval 47784* | The closed neighborhood of a vertex 𝑉 in a graph 𝐺. (Contributed by AV, 7-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ 𝑉 → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ({𝑁} ∪ {𝑛 ∈ 𝑉 ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑁, 𝑛} ⊆ 𝑒})) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | dfclnbgr2 47785* | Alternate definition of the closed neighborhood of a vertex breaking up the subset relationship of an unordered pair. (Contributed by AV, 7-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ 𝑉 → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ({𝑁} ∪ {𝑛 ∈ 𝑉 ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 (𝑁 ∈ 𝑒 ∧ 𝑛 ∈ 𝑒)})) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | dfclnbgr4 47786 | Alternate definition of the closed neighborhood of a vertex as union of the vertex with its open neighborhood. (Contributed by AV, 8-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ 𝑉 → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ({𝑁} ∪ (𝐺 NeighbVtx 𝑁))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | elclnbgrelnbgr 47787 | An element of the closed neighborhood of a vertex which is not the vertex itself is an element of the open neighborhood of the vertex. (Contributed by AV, 24-Sep-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑋 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) ∧ 𝑋 ≠ 𝑁) → 𝑋 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑁)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | dfclnbgr3 47788* | Alternate definition of the closed neighborhood of a vertex using the edge function instead of the edges themselves (see also clnbgrval 47784). (Contributed by AV, 8-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ Fun 𝐼) → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ({𝑁} ∪ {𝑛 ∈ 𝑉 ∣ ∃𝑖 ∈ dom 𝐼{𝑁, 𝑛} ⊆ (𝐼‘𝑖)})) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrnvtx0 47789 | If a class 𝑋 is not a vertex of a graph 𝐺, then it has an empty closed neighborhood in 𝐺. (Contributed by AV, 8-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑋 ∉ 𝑉 → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) = ∅) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrel 47790* | Characterization of a member 𝑁 of the closed neighborhood of a vertex 𝑋 in a graph 𝐺. (Contributed by AV, 9-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ (𝑁 = 𝑋 ∨ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrvtxel 47791 | Every vertex 𝐾 is a member of its closed neighborhood. (Contributed by AV, 10-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐾 ∈ 𝑉 → 𝐾 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrisvtx 47792 | Every member 𝑁 of the closed neighborhood of a vertex 𝐾 is a vertex. (Contributed by AV, 9-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) → 𝑁 ∈ 𝑉) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrssvtx 47793 | The closed neighborhood of a vertex 𝐾 in a graph is a subset of all vertices of the graph. (Contributed by AV, 9-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) ⊆ 𝑉 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrn0 47794 | The closed neighborhood of a vertex is never empty. (Contributed by AV, 16-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ 𝑉 → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) ≠ ∅) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbupgr 47795* | The closed neighborhood of a vertex in a pseudograph. (Contributed by AV, 10-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝑁 ∈ 𝑉) → (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁) = ({𝑁} ∪ {𝑛 ∈ 𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbupgrel 47796 | A member of the closed neighborhood of a vertex in a pseudograph. (Contributed by AV, 10-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐾 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ 𝑉) → (𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) ↔ (𝑁 = 𝐾 ∨ {𝑁, 𝐾} ∈ 𝐸))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgr0vtx 47797 | In a null graph (with no vertices), all closed neighborhoods are empty. (Contributed by AV, 15-Nov-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Vtx‘𝐺) = ∅ → (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) = ∅) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgr0edg 47798 | In an empty graph (with no edges), all closed neighborhoods consists of a single vertex. (Contributed by AV, 10-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (((Edg‘𝐺) = ∅ ∧ 𝐾 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) = {𝐾}) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | clnbgrsym 47799 | In a graph, the closed neighborhood relation is symmetric: a vertex 𝑁 in a graph 𝐺 is a neighbor of a second vertex 𝐾 iff the second vertex 𝐾 is a neighbor of the first vertex 𝑁. (Contributed by AV, 10-May-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝐾) ↔ 𝐾 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝑁)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | predgclnbgrel 47800 | If a (not necessarily proper) unordered pair containing a vertex is an edge, the other vertex is in the closed neighborhood of the first vertex. (Contributed by AV, 23-Aug-2025.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋, 𝑁} ∈ 𝐸) → 𝑁 ∈ (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋)) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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