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 44321
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 44320. (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 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
Distinct variable group:   𝑚,𝑛

Proof of Theorem tgoldbachlt
StepHypRef Expression
1 8nn0 11912 . . . 4 8 ∈ ℕ0
2 8nn 11724 . . . 4 8 ∈ ℕ
31, 2decnncl 12110 . . 3 88 ∈ ℕ
4 10nn 12106 . . . 4 10 ∈ ℕ
5 2nn0 11906 . . . . 5 2 ∈ ℕ0
6 9nn0 11913 . . . . 5 9 ∈ ℕ0
75, 6deccl 12105 . . . 4 29 ∈ ℕ0
8 nnexpcl 13442 . . . 4 ((10 ∈ ℕ ∧ 29 ∈ ℕ0) → (10↑29) ∈ ℕ)
94, 7, 8mp2an 691 . . 3 (10↑29) ∈ ℕ
103, 9nnmulcli 11654 . 2 (88 · (10↑29)) ∈ ℕ
11 id 22 . . 3 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → (88 · (10↑29)) ∈ ℕ)
12 breq2 5037 . . . . 5 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ↔ (8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29))))
13 breq2 5037 . . . . . . . 8 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (𝑛 < 𝑚𝑛 < (88 · (10↑29))))
1413anbi2d 631 . . . . . . 7 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) ↔ (7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29)))))
1514imbi1d 345 . . . . . 6 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) ↔ ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
1615ralbidv 3165 . . . . 5 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ) ↔ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
1712, 16anbi12d 633 . . . 4 (𝑚 = (88 · (10↑29)) → (((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) ↔ ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))))
1817adantl 485 . . 3 (((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑚 = (88 · (10↑29))) → (((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )) ↔ ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))))
19 simplr 768 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 ∈ Odd )
20 simprl 770 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 7 < 𝑛)
21 simprr 772 . . . . . . 7 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 < (88 · (10↑29)))
22 tgblthelfgott 44320 . . . . . . 7 ((𝑛 ∈ Odd ∧ 7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )
2319, 20, 21, 22syl3anc 1368 . . . . . 6 ((((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) ∧ (7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29)))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )
2423ex 416 . . . . 5 (((88 · (10↑29)) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ Odd ) → ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
2524ralrimiva 3152 . . . 4 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
262, 9nnmulcli 11654 . . . . . . 7 (8 · (10↑29)) ∈ ℕ
2726nngt0i 11668 . . . . . 6 0 < (8 · (10↑29))
2826nnrei 11638 . . . . . . 7 (8 · (10↑29)) ∈ ℝ
29 3nn0 11907 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ0
30 0nn0 11904 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℕ0
3129, 30deccl 12105 . . . . . . . . . 10 30 ∈ ℕ0
32 nnexpcl 13442 . . . . . . . . . 10 ((10 ∈ ℕ ∧ 30 ∈ ℕ0) → (10↑30) ∈ ℕ)
334, 31, 32mp2an 691 . . . . . . . . 9 (10↑30) ∈ ℕ
342, 33nnmulcli 11654 . . . . . . . 8 (8 · (10↑30)) ∈ ℕ
3534nnrei 11638 . . . . . . 7 (8 · (10↑30)) ∈ ℝ
3628, 35ltaddposi 11182 . . . . . 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 12093 . . . . . . 7 88 = ((10 · 8) + 8)
3938oveq1i 7149 . . . . . 6 (88 · (10↑29)) = (((10 · 8) + 8) · (10↑29))
404, 2nnmulcli 11654 . . . . . . . 8 (10 · 8) ∈ ℕ
4140nncni 11639 . . . . . . 7 (10 · 8) ∈ ℂ
42 8cn 11726 . . . . . . 7 8 ∈ ℂ
439nncni 11639 . . . . . . 7 (10↑29) ∈ ℂ
4441, 42, 43adddiri 10647 . . . . . 6 (((10 · 8) + 8) · (10↑29)) = (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29)))
4541, 43mulcomi 10642 . . . . . . . . 9 ((10 · 8) · (10↑29)) = ((10↑29) · (10 · 8))
464nncni 11639 . . . . . . . . . 10 10 ∈ ℂ
4743, 46, 42mulassi 10645 . . . . . . . . 9 (((10↑29) · 10) · 8) = ((10↑29) · (10 · 8))
48 nncn 11637 . . . . . . . . . . . . 13 (10 ∈ ℕ → 10 ∈ ℂ)
497a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (10 ∈ ℕ → 29 ∈ ℕ0)
5048, 49expp1d 13511 . . . . . . . . . . . 12 (10 ∈ ℕ → (10↑(29 + 1)) = ((10↑29) · 10))
514, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (10↑(29 + 1)) = ((10↑29) · 10)
5251eqcomi 2810 . . . . . . . . . 10 ((10↑29) · 10) = (10↑(29 + 1))
5352oveq1i 7149 . . . . . . . . 9 (((10↑29) · 10) · 8) = ((10↑(29 + 1)) · 8)
5445, 47, 533eqtr2i 2830 . . . . . . . 8 ((10 · 8) · (10↑29)) = ((10↑(29 + 1)) · 8)
5554oveq1i 7149 . . . . . . 7 (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29))) = (((10↑(29 + 1)) · 8) + (8 · (10↑29)))
56 2p1e3 11771 . . . . . . . . . . 11 (2 + 1) = 3
57 eqid 2801 . . . . . . . . . . 11 29 = 29
585, 56, 57decsucc 12131 . . . . . . . . . 10 (29 + 1) = 30
5958oveq2i 7150 . . . . . . . . 9 (10↑(29 + 1)) = (10↑30)
6059oveq1i 7149 . . . . . . . 8 ((10↑(29 + 1)) · 8) = ((10↑30) · 8)
6160oveq1i 7149 . . . . . . 7 (((10↑(29 + 1)) · 8) + (8 · (10↑29))) = (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29)))
6233nncni 11639 . . . . . . . 8 (10↑30) ∈ ℂ
63 mulcom 10616 . . . . . . . . 9 (((10↑30) ∈ ℂ ∧ 8 ∈ ℂ) → ((10↑30) · 8) = (8 · (10↑30)))
6463oveq1d 7154 . . . . . . . 8 (((10↑30) ∈ ℂ ∧ 8 ∈ ℂ) → (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29))))
6562, 42, 64mp2an 691 . . . . . . 7 (((10↑30) · 8) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6655, 61, 653eqtri 2828 . . . . . 6 (((10 · 8) · (10↑29)) + (8 · (10↑29))) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6739, 44, 663eqtri 2828 . . . . 5 (88 · (10↑29)) = ((8 · (10↑30)) + (8 · (10↑29)))
6837, 67breqtrri 5060 . . . 4 (8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29))
6925, 68jctil 523 . . 3 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ((8 · (10↑30)) < (88 · (10↑29)) ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < (88 · (10↑29))) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
7011, 18, 69rspcedvd 3577 . 2 ((88 · (10↑29)) ∈ ℕ → ∃𝑚 ∈ ℕ ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd )))
7110, 70ax-mp 5 1 𝑚 ∈ ℕ ((8 · (10↑30)) < 𝑚 ∧ ∀𝑛 ∈ Odd ((7 < 𝑛𝑛 < 𝑚) → 𝑛 ∈ GoldbachOdd ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2112  wral 3109  wrex 3110   class class class wbr 5033  (class class class)co 7139  cc 10528  0cc0 10530  1c1 10531   + caddc 10533   · cmul 10535   < clt 10668  cn 11629  2c2 11684  3c3 11685  7c7 11689  8c8 11690  9c9 11691  0cn0 11889  cdc 12090  cexp 13429   Odd codd 44130   GoldbachOdd cgbo 44252
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607  ax-pre-sup 10608  ax-bgbltosilva 44315  ax-hgprmladder 44319
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-2o 8090  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-sup 8894  df-inf 8895  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-div 11291  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-rp 12382  df-ico 12736  df-fz 12890  df-fzo 13033  df-seq 13369  df-exp 13430  df-cj 14453  df-re 14454  df-im 14455  df-sqrt 14589  df-abs 14590  df-dvds 15603  df-prm 16009  df-iccp 43918  df-even 44131  df-odd 44132  df-gbe 44253  df-gbo 44255
This theorem is referenced by:  tgoldbach  44322
  Copyright terms: Public domain W3C validator