Metamath Proof Explorer


Theorem tgoldbachgtda

Description: Lemma for tgoldbachgtd . (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Dec-2021)

Ref Expression
Hypotheses tgoldbachgtda.o โŠข ๐‘‚ = { ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง }
tgoldbachgtda.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘‚ )
tgoldbachgtda.0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ‰ค ๐‘ )
tgoldbachgtda.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) )
tgoldbachgtda.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ : โ„• โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) )
tgoldbachgtda.1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ ๐‘š ) โ‰ค ( 1 . 0 7 9 9 5 5 ) )
tgoldbachgtda.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘š ) โ‰ค ( 1 . 4 1 4 ) )
tgoldbachgtda.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 0 . 0 0 0 4 2 2 4 8 ) ยท ( ๐‘ โ†‘ 2 ) ) โ‰ค โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )
Assertion tgoldbachgtda ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tgoldbachgtda.o โŠข ๐‘‚ = { ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆฃ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง }
2 tgoldbachgtda.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ๐‘‚ )
3 tgoldbachgtda.0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 0 โ†‘ 2 7 ) โ‰ค ๐‘ )
4 tgoldbachgtda.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) )
5 tgoldbachgtda.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ : โ„• โŸถ ( 0 [,) +โˆž ) )
6 tgoldbachgtda.1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ ๐‘š ) โ‰ค ( 1 . 0 7 9 9 5 5 ) )
7 tgoldbachgtda.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ๐‘š ) โ‰ค ( 1 . 4 1 4 ) )
8 tgoldbachgtda.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 0 . 0 0 0 4 2 2 4 8 ) ยท ( ๐‘ โ†‘ 2 ) ) โ‰ค โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )
9 1 2 3 tgoldbachgnn โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
10 9 nnnn0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
11 3nn0 โŠข 3 โˆˆ โ„•0
12 11 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„•0 )
13 inss2 โŠข ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„™
14 prmssnn โŠข โ„™ โŠ† โ„•
15 13 14 sstri โŠข ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„•
16 15 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) โŠ† โ„• )
17 10 12 16 reprfi2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โˆˆ Fin )
18 1 2 3 4 5 6 7 8 tgoldbachgtde โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) )
19 18 gt0ne0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) โ‰  0 )
20 19 neneqd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = 0 )
21 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) = โˆ… ) โ†’ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) = โˆ… )
22 21 sumeq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) = โˆ… ) โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = ฮฃ ๐‘› โˆˆ โˆ… ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) )
23 sum0 โŠข ฮฃ ๐‘› โˆˆ โˆ… ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = 0
24 22 23 eqtrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) = โˆ… ) โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = 0 )
25 20 24 mtand โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) = โˆ… )
26 25 neqned โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โ‰  โˆ… )
27 hashnncl โŠข ( ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โˆˆ Fin โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆˆ โ„• โ†” ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โ‰  โˆ… ) )
28 27 biimpar โŠข ( ( ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โˆˆ Fin โˆง ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โ‰  โˆ… ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆˆ โ„• )
29 17 26 28 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆˆ โ„• )
30 nngt0 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆˆ โ„• โ†’ 0 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) )
31 29 30 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐‘‚ โˆฉ โ„™ ) ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) )