Metamath Proof Explorer


Axiom ax-hgprmladder

Description: 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)

Ref Expression
Assertion ax-hgprmladder โˆƒ ๐‘‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ( RePart โ€˜ ๐‘‘ ) ( ( ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) ) ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘‘ ) ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) ) )

Detailed syntax breakdown

Step Hyp Ref Expression
0 vd โŠข ๐‘‘
1 cuz โŠข โ„คโ‰ฅ
2 c3 โŠข 3
3 2 1 cfv โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 )
4 vf โŠข ๐‘“
5 ciccp โŠข RePart
6 0 cv โŠข ๐‘‘
7 6 5 cfv โŠข ( RePart โ€˜ ๐‘‘ )
8 4 cv โŠข ๐‘“
9 cc0 โŠข 0
10 9 8 cfv โŠข ( ๐‘“ โ€˜ 0 )
11 c7 โŠข 7
12 10 11 wceq โŠข ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7
13 c1 โŠข 1
14 13 8 cfv โŠข ( ๐‘“ โ€˜ 1 )
15 13 2 cdc โŠข 1 3
16 14 15 wceq โŠข ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3
17 6 8 cfv โŠข ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ )
18 c8 โŠข 8
19 c9 โŠข 9
20 18 19 cdc โŠข 8 9
21 cmul โŠข ยท
22 13 9 cdc โŠข 1 0
23 cexp โŠข โ†‘
24 c2 โŠข 2
25 24 19 cdc โŠข 2 9
26 22 25 23 co โŠข ( 1 0 โ†‘ 2 9 )
27 20 26 21 co โŠข ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) )
28 17 27 wceq โŠข ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) )
29 12 16 28 w3a โŠข ( ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) ) )
30 vi โŠข ๐‘–
31 cfzo โŠข ..^
32 9 6 31 co โŠข ( 0 ..^ ๐‘‘ )
33 30 cv โŠข ๐‘–
34 33 8 cfv โŠข ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– )
35 cprime โŠข โ„™
36 24 csn โŠข { 2 }
37 35 36 cdif โŠข ( โ„™ โˆ– { 2 } )
38 34 37 wcel โŠข ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } )
39 caddc โŠข +
40 33 13 39 co โŠข ( ๐‘– + 1 )
41 40 8 cfv โŠข ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) )
42 cmin โŠข โˆ’
43 41 34 42 co โŠข ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) )
44 clt โŠข <
45 c4 โŠข 4
46 13 18 cdc โŠข 1 8
47 22 46 23 co โŠข ( 1 0 โ†‘ 1 8 )
48 45 47 21 co โŠข ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) )
49 48 45 42 co โŠข ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 )
50 43 49 44 wbr โŠข ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 )
51 45 43 44 wbr โŠข 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) )
52 38 50 51 w3a โŠข ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) )
53 52 30 32 wral โŠข โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘‘ ) ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) )
54 29 53 wa โŠข ( ( ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) ) ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘‘ ) ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) ) )
55 54 4 7 wrex โŠข โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ( RePart โ€˜ ๐‘‘ ) ( ( ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) ) ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘‘ ) ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) ) )
56 55 0 3 wrex โŠข โˆƒ ๐‘‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ( RePart โ€˜ ๐‘‘ ) ( ( ( ๐‘“ โ€˜ 0 ) = 7 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ 1 ) = 1 3 โˆง ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘‘ ) = ( 8 9 ยท ( 1 0 โ†‘ 2 9 ) ) ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 0 ..^ ๐‘‘ ) ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) โˆง ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) < ( ( 4 ยท ( 1 0 โ†‘ 1 8 ) ) โˆ’ 4 ) โˆง 4 < ( ( ๐‘“ โ€˜ ( ๐‘– + 1 ) ) โˆ’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘– ) ) ) )