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(30990-32512) |
(32513-50280) |
| Type | Label | Description | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Statement | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-fppr 48201* | Define the function that maps a positive integer to the set of Fermat pseudoprimes to the base of this positive integer. Since Fermat pseudoprimes shall be composite (positive) integers, they must be nonprime integers greater than or equal to 4 (we cannot use 𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∉ ℙ because 𝑥 = 1 would fulfil this requirement, but should not be regarded as "composite" integer). (Contributed by AV, 29-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ FPPr = (𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ 𝑥 ∥ ((𝑛↑(𝑥 − 1)) − 1))}) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fppr 48202* | The set of Fermat pseudoprimes to the base 𝑁. (Contributed by AV, 29-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ( FPPr ‘𝑁) = {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ 𝑥 ∥ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) − 1))}) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprmod 48203* | The set of Fermat pseudoprimes to the base 𝑁, expressed by a modulo operation instead of the divisibility relation. (Contributed by AV, 30-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ( FPPr ‘𝑁) = {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1)}) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprel 48204 | A Fermat pseudoprime to the base 𝑁. (Contributed by AV, 30-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprbasnn 48205 | The base of a Fermat pseudoprime is a positive integer. (Contributed by AV, 30-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprnn 48206 | A Fermat pseudoprime to the base 𝑁 is a positive integer. (Contributed by AV, 30-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) → 𝑋 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fppr2odd 48207 | A Fermat pseudoprime to the base 2 is odd. (Contributed by AV, 5-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑋 ∈ ( FPPr ‘2) → 𝑋 ∈ Odd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 11t31e341 48208 | 341 is the product of 11 and 31. (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (;11 · ;31) = ;;341 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 2exp340mod341 48209 | Eight to the eighth power modulo nine is one. (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((2↑;;340) mod ;;341) = 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 341fppr2 48210 | 341 is the (smallest) Poulet number (Fermat pseudoprime to the base 2). (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ;;341 ∈ ( FPPr ‘2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 4fppr1 48211 | 4 is the (smallest) Fermat pseudoprime to the base 1. (Contributed by AV, 3-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 4 ∈ ( FPPr ‘1) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 8exp8mod9 48212 | Eight to the eighth power modulo nine is one. (Contributed by AV, 2-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((8↑8) mod 9) = 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 9fppr8 48213 | 9 is the (smallest) Fermat pseudoprime to the base 8. (Contributed by AV, 2-Jun-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 9 ∈ ( FPPr ‘8) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | dfwppr 48214 | Alternate definition of a weak pseudoprime 𝑋, which fulfils (𝑁↑𝑋)≡𝑁 (modulo 𝑋), see Wikipedia "Fermat pseudoprime", https://en.wikipedia.org/wiki/Fermat_pseudoprime, 29-May-2023. (Contributed by AV, 31-May-2023.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑋 ∈ ℕ) → (((𝑁↑𝑋) mod 𝑋) = (𝑁 mod 𝑋) ↔ 𝑋 ∥ ((𝑁↑𝑋) − 𝑁))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | fpprwppr 48215 | 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 48216 | 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 48217 | 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 48218 | Fermat's little theorem with base 8 reversed is not generally true: There is an integer 𝑝 (for example 9, see 9fppr8 48213) 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 48219 | Fermat's little theorem with base 2 reversed is not generally true: There is an integer 𝑝 (for example 341, see 341fppr2 48210) 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 48220* | 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 48221 | Extend the definition of a class to include the set of even numbers which have a Goldbach partition. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cgbow 48222 | 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 48223 | 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 48224* | 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 48225* | 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 48226* | 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 48227* | 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 48228* | 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 48229* | 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 48230 | An even Goldbach number is even. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 𝑍 ∈ Even ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowodd 48231 | A weak odd Goldbach number is odd. (Contributed by AV, 25-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 𝑍 ∈ Odd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbogbow 48232 | A (strong) odd Goldbach number is a weak Goldbach number. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ GoldbachOddW ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gboodd 48233 | An odd Goldbach number is odd. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ Odd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbepos 48234 | Any even Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowpos 48235 | Any weak odd Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbopos 48236 | Any odd Goldbach number is positive. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 𝑍 ∈ ℕ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbegt5 48237 | Any even Goldbach number is greater than 5. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 5 < 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowgt5 48238 | Any weak odd Goldbach number is greater than 5. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 5 < 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbowge7 48239 | Any weak odd Goldbach number is greater than or equal to 7. Because of 7gbow 48248, this bound is strict. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOddW → 7 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gboge9 48240 | Any odd Goldbach number is greater than or equal to 9. Because of 9gbo 48250, this bound is strict. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachOdd → 9 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbege6 48241 | Any even Goldbach number is greater than or equal to 6. Because of 6gbe 48247, this bound is strict. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑍 ∈ GoldbachEven → 6 ≤ 𝑍) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart6 48242 | The Goldbach partition of 6. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 6 = (3 + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart7 48243 | The (weak) Goldbach partition of 7. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 7 = ((2 + 2) + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart8 48244 | The Goldbach partition of 8. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 8 = (3 + 5) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart9 48245 | The (strong) Goldbach partition of 9. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 9 = ((3 + 3) + 3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gbpart11 48246 | The (strong) Goldbach partition of 11. (Contributed by AV, 29-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ;11 = ((3 + 3) + 5) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 6gbe 48247 | 6 is an even Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 6 ∈ GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 7gbow 48248 | 7 is a weak odd Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 7 ∈ GoldbachOddW | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 8gbe 48249 | 8 is an even Goldbach number. (Contributed by AV, 20-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 8 ∈ GoldbachEven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 9gbo 48250 | 9 is an odd Goldbach number. (Contributed by AV, 26-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 9 ∈ GoldbachOdd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 11gbo 48251 | 11 is an odd Goldbach number. (Contributed by AV, 29-Jul-2020.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ;11 ∈ GoldbachOdd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | stgoldbwt 48252 | 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 48253* | 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 48254* | 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 48255 | Lemma 1 for sbgoldbalt 48257: 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 48256 | Lemma 2 for sbgoldbalt 48257: 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 48257* | 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 48258* | 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 48259* | 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 48260* | 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 48261* | 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 48262* | 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 48263* | 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 48264* | 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 48265* | 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 48266* | 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 48267* | 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 48268* | 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 48269* | 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 48270* | 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 48271* | 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 48272* | 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 48273* | 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 48274* | 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 48275* | 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 48276* | 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 48277* | 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 48278* | 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 48279* | 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 48280* | 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 48281 | Lemma 1 for bgoldbtbnd 48285: 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 48282* | Lemma 2 for bgoldbtbnd 48285. (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 48283* | Lemma 3 for bgoldbtbnd 48285. (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 48284* | Lemma 4 for bgoldbtbnd 48285. (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 48285* | 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 48286 | 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 48287* | Temporary duplicate of tgoldbachgt 34807, 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 48288* | Variant of Thierry Arnoux's tgoldbachgt 34807 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 48289* | 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 48286. (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 48290 | 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 48291 | 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 48289, ax-hgprmladder 48290 and bgoldbtbnd 48285. (Contributed by AV, 4-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ Odd ∧ 7 < 𝑁 ∧ 𝑁 < (;88 · (;10↑;29))) → 𝑁 ∈ GoldbachOdd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | tgoldbachlt 48292* | 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 48291. (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 48293 | The ternary Goldbach conjecture is valid. Main theorem in [Helfgott] p. 2. This follows from tgoldbachlt 48292 and ax-tgoldbachgt 48287. (Contributed by AV, 2-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ∀𝑛 ∈ Odd (7 < 𝑛 → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cclnbgr 48294 | Extend class notation with closed neighborhoods (of a vertex in a graph). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class ClNeighbVtx | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-clnbgr 48295* | 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 29402). Alternatively, a closed neighborhood of a vertex could have been defined as its open neighborhood enhanced by the vertex itself, see dfclnbgr4 48300. 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 48296 | 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 48297 | 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 48298* | 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 48299* | 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 48300 | 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))) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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