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

Theorem tgoldbachlt 48914
Description: 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 48913. (Contributed by AV, 4-Aug-2020.) (Revised by AV, 9-Sep-2021.)
Assertion
Ref Expression
tgoldbachlt ∃𝑚 ∈ ℕ ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
Distinct variable group:   𝑚,𝑛

Proof of Theorem tgoldbachlt
StepHypRef Expression
1 8nn0 12629 . . . 4 8 ∈ ℕ0
2 8nn 12438 . . . 4 8 ∈ ℕ
31, 2decnncl 12838 . . 3 88 ∈ ℕ
4 10nn 12834 . . . 4 10 ∈ ℕ
5 2nn0 12623 . . . . 5 2 ∈ ℕ0
6 9nn0 12630 . . . . 5 9 ∈ ℕ0
75, 6deccl 12829 . . . 4 29 ∈ ℕ0
8 nnexpcl 14217 . . . 4 ((10 ∈ ℕ ∧ 29 ∈ ℕ0) → (10↑29) ∈ ℕ)
94, 7, 8mp2an 705 . . 3 (10↑29) ∈ ℕ
103, 9nnmulcli 12360 . 2 (88 · (10↑29)) ∈ ℕ
11 id 23 . . 3 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → (88 · (10↑29)) ∈ ℕ)
12 breq2 5106 . . . . 5 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ↔ (8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29))))
13 breq2 5106 . . . . . . . 8 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (𝑛 < 𝑚 ↔ 𝑛 < (88 · (10↑29))))
1413anbi2d 642 . . . . . . 7 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) ↔ (7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29)))))
1514imbi1d 344 . . . . . 6 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) ↔ ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
1615ralbidv 3185 . . . . 5 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) ↔ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
1712, 16anbi12d 644 . . . 4 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) ↔ ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))))
1817adantl 487 . . 3 (((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑚 = (88 · (10↑29))) → (((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) ↔ ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))))
19 simplr 781 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 ∈ Odd )
20 simprl 783 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 7 < 𝑛)
21 simprr 785 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 < (88 · (10↑29)))
22 tgblthelfgott 48913 . . . . . . 7 ((𝑛 ∈ Odd ∧ 7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )
2319, 20, 21, 22syl3anc 1398 . . . . . 6 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )
2423ex 418 . . . . 5 (((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) → ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
2524ralrimiva 3154 . . . 4 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
262, 9nnmulcli 12360 . . . . . . 7 (8 · (10↑29)) ∈ ℕ
2726nngt0i 12377 . . . . . 6 0 < (8 · (10↑29))
2826nnrei 12344 . . . . . . 7 (8 · (10↑29)) ∈ ℝ
29 3nn0 12624 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
30 0nn0 12621 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℕ0
3129, 30deccl 12829 . . . . . . . . . 10 30 ∈ ℕ0
32 nnexpcl 14217 . . . . . . . . . 10 ((10 ∈ ℕ ∧ 30 ∈ ℕ0) → (10↑30) ∈ ℕ)
334, 31, 32mp2an 705 . . . . . . . . 9 (10↑30) ∈ ℕ
342, 33nnmulcli 12360 . . . . . . . 8 (8 · (10↑30)) ∈ ℕ
3534nnrei 12344 . . . . . . 7 (8 · (10↑30)) ∈ ℝ
3628, 35ltaddposi 11865 . . . . . 6 (0 < (8 · (10↑29)) ↔ (8 · (10↑30)) < ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29))))
3727, 36mpbi 233 . . . . 5 (8 · (10↑30)) < ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
38 dfdec10 12817 . . . . . . 7 88 = ((10 · 8) + 8)
3938oveq1i 7430 . . . . . 6 (88 · (10↑29)) = (((10 · 8) + 8) · (10↑29))
404, 2nnmulcli 12360 . . . . . . . 8 (10 · 8) ∈ ℕ
4140nncni 12345 . . . . . . 7 (10 · 8) ∈ ℂ
42 8cn 12440 . . . . . . 7 8 ∈ ℂ
439nncni 12345 . . . . . . 7 (10↑29) ∈ ℂ
4441, 42, 43adddiri 11322 . . . . . 6 (((10 · 8) + 8) · (10↑29)) = (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29)))
4541, 43mulcomi 11317 . . . . . . . . 9 ((10 · 8) · (10↑29)) = ((10↑29) · (10 · 8))
464nncni 12345 . . . . . . . . . 10 10 ∈ ℂ
4743, 46, 42mulassi 11320 . . . . . . . . 9 (((10↑29) · 10) · 8) = ((10↑29) · (10 · 8))
48 nncn 12343 . . . . . . . . . . . . 13 (10 ∈ ℕ → 10 ∈ ℂ)
497a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (10 ∈ ℕ → 29 ∈ ℕ0)
5048, 49expp1d 14290 . . . . . . . . . . . 12 (10 ∈ ℕ → (10↑(29 + 1)) = ((10↑29) · 10))
514, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (10↑(29 + 1)) = ((10↑29) · 10)
5251eqcomi 2769 . . . . . . . . . 10 ((10↑29) · 10) = (10↑(29 + 1))
5352oveq1i 7430 . . . . . . . . 9 (((10↑29) · 10) · 8) = ((10↑(29 + 1)) · 8)
5445, 47, 533eqtr2i 2789 . . . . . . . 8 ((10 · 8) · (10↑29)) = ((10↑(29 + 1)) · 8)
5554oveq1i 7430 . . . . . . 7 (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29))) = (((10↑(29 + 1)) · 8) + (8 · (10↑29)))
56 2p1e3 12484 . . . . . . . . . . 11 (2 + 1) = 3
57 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 29 = 29
585, 56, 57decsucc 12860 . . . . . . . . . 10 (29 + 1) = 30
5958oveq2i 7431 . . . . . . . . 9 (10↑(29 + 1)) = (10↑30)
6059oveq1i 7430 . . . . . . . 8 ((10↑(29 + 1)) · 8) = ((10↑30) · 8)
6160oveq1i 7430 . . . . . . 7 (((10↑(29 + 1)) · 8) + (8 · (10↑29))) = (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29)))
6233nncni 12345 . . . . . . . 8 (10↑30) ∈ ℂ
63 mulcom 11286 . . . . . . . . 9 (((10↑30) ∈ ℂ ∧ 8 ∈ ℂ) → ((10↑30) · 8) = (8 · (10↑30)))
6463oveq1d 7435 . . . . . . . 8 (((10↑30) ∈ ℂ ∧ 8 ∈ ℂ) → (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29))))
6562, 42, 64mp2an 705 . . . . . . 7 (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6655, 61, 653eqtri 2787 . . . . . 6 (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6739, 44, 663eqtri 2787 . . . . 5 (88 · (10↑29)) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6837, 67breqtrri 5131 . . . 4 (8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29))
6925, 68jctil 529 . . 3 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
7011, 18, 69rspcedvd 3578 . 2 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ∃𝑚 ∈ ℕ ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
7110, 70ax-mp 5 1 ∃𝑚 ∈ ℕ ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛 ∧ 𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   class class class wbr 5102  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  0cc0 11200  1c1 11201   + caddc 11203   · cmul 11205   < clt 11343  ℕcn 12335  2c2 12397  3c3 12398  7c7 12402  8c8 12403  9c9 12404  ℕ0cn0 12606  cdc 12814  ↑cexp 14204   Odd codd 48723   GoldbachOdd cgbo 48845
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-bgbltosilva 48908  ax-hgprmladder 48912
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-rp 13121  df-ico 13482  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-dvds 16423  df-prm 16847  df-iccp 48496  df-even 48724  df-odd 48725  df-gbe 48846  df-gbo 48848
This theorem is used by:  tgoldbach  48915
  Copyright terms: Public domain W3C validator