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Theorem nnsum4primesevenALTV 42014
Description: 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.)
Assertion
Ref Expression
nnsum4primesevenALTV (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
Distinct variable group:   𝑓,𝑁,𝑘,𝑚

Proof of Theorem nnsum4primesevenALTV
Dummy variables 𝑜 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplll 813 . . . . 5 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → ∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ))
2 8nn 11229 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
32nnzi 11439 . . . . . . . . 9 8 ∈ ℤ
43a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 8 ∈ ℤ)
5 3z 11448 . . . . . . . . 9 3 ∈ ℤ
65a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 3 ∈ ℤ)
74, 6zaddcld 11524 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ12) → (8 + 3) ∈ ℤ)
8 eluzelz 11735 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 𝑁 ∈ ℤ)
9 eluz2 11731 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ12) ↔ (12 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 12 ≤ 𝑁))
10 8p4e12 11652 . . . . . . . . . . . . . 14 (8 + 4) = 12
1110breq1i 4692 . . . . . . . . . . . . 13 ((8 + 4) ≤ 𝑁12 ≤ 𝑁)
12 1nn0 11346 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 ∈ ℕ0
13 2nn 11223 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℕ
14 1lt2 11232 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 < 2
1512, 12, 13, 14declt 11568 . . . . . . . . . . . . . . 15 11 < 12
16 8p3e11 11650 . . . . . . . . . . . . . . 15 (8 + 3) = 11
1715, 16, 103brtr4i 4715 . . . . . . . . . . . . . 14 (8 + 3) < (8 + 4)
18 8re 11143 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 8 ∈ ℝ
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℤ → 8 ∈ ℝ)
20 3re 11132 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 ∈ ℝ
2120a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℤ → 3 ∈ ℝ)
2219, 21readdcld 10107 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℤ → (8 + 3) ∈ ℝ)
23 4re 11135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 ∈ ℝ
2423a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℤ → 4 ∈ ℝ)
2519, 24readdcld 10107 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℤ → (8 + 4) ∈ ℝ)
26 zre 11419 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
27 ltleletr 10168 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((8 + 3) ∈ ℝ ∧ (8 + 4) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (((8 + 3) < (8 + 4) ∧ (8 + 4) ≤ 𝑁) → (8 + 3) ≤ 𝑁))
2822, 25, 26, 27syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → (((8 + 3) < (8 + 4) ∧ (8 + 4) ≤ 𝑁) → (8 + 3) ≤ 𝑁))
2917, 28mpani 712 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → ((8 + 4) ≤ 𝑁 → (8 + 3) ≤ 𝑁))
3011, 29syl5bir 233 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → (12 ≤ 𝑁 → (8 + 3) ≤ 𝑁))
3130imp 444 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 12 ≤ 𝑁) → (8 + 3) ≤ 𝑁)
32313adant1 1099 . . . . . . . . . 10 ((12 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 12 ≤ 𝑁) → (8 + 3) ≤ 𝑁)
339, 32sylbi 207 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ12) → (8 + 3) ≤ 𝑁)
34 eluz2 11731 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘(8 + 3)) ↔ ((8 + 3) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (8 + 3) ≤ 𝑁))
357, 8, 33, 34syl3anbrc 1265 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 𝑁 ∈ (ℤ‘(8 + 3)))
36 eluzsub 11755 . . . . . . . 8 ((8 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ‘(8 + 3))) → (𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8))
374, 6, 35, 36syl3anc 1366 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ12) → (𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8))
3837adantr 480 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → (𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8))
3938ad3antlr 767 . . . . 5 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → (𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8))
40 3odd 41942 . . . . . . . . . . . 12 3 ∈ Odd
4140a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 3 ∈ Odd )
4241anim1i 591 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → (3 ∈ Odd ∧ 𝑁 ∈ Even ))
4342adantl 481 . . . . . . . . 9 ((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) → (3 ∈ Odd ∧ 𝑁 ∈ Even ))
4443ancomd 466 . . . . . . . 8 ((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) → (𝑁 ∈ Even ∧ 3 ∈ Odd ))
4544adantr 480 . . . . . . 7 (((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) → (𝑁 ∈ Even ∧ 3 ∈ Odd ))
4645adantr 480 . . . . . 6 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → (𝑁 ∈ Even ∧ 3 ∈ Odd ))
47 emoo 41938 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Even ∧ 3 ∈ Odd ) → (𝑁 − 3) ∈ Odd )
4846, 47syl 17 . . . . 5 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → (𝑁 − 3) ∈ Odd )
49 nnsum4primesoddALTV 42010 . . . . . 6 (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → (((𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8) ∧ (𝑁 − 3) ∈ Odd ) → ∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)))
5049imp 444 . . . . 5 ((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ ((𝑁 − 3) ∈ (ℤ‘8) ∧ (𝑁 − 3) ∈ Odd )) → ∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘))
511, 39, 48, 50syl12anc 1364 . . . 4 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → ∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘))
52 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 𝑔:(1...3)⟶ℙ)
53 4z 11449 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 ∈ ℤ
54 fzonel 12522 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ¬ 4 ∈ (1..^4)
55 fzoval 12510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (4 ∈ ℤ → (1..^4) = (1...(4 − 1)))
5653, 55ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (1..^4) = (1...(4 − 1))
57 4cn 11136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4 ∈ ℂ
58 ax-1cn 10032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1 ∈ ℂ
59 3cn 11133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3 ∈ ℂ
60 3p1e4 11191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (3 + 1) = 4
61 subadd2 10323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((4 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → ((4 − 1) = 3 ↔ (3 + 1) = 4))
6260, 61mpbiri 248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((4 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → (4 − 1) = 3)
6357, 58, 59, 62mp3an 1464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (4 − 1) = 3
6463oveq2i 6701 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (1...(4 − 1)) = (1...3)
6556, 64eqtri 2673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1..^4) = (1...3)
6665eqcomi 2660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (1...3) = (1..^4)
6766eleq2i 2722 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (4 ∈ (1...3) ↔ 4 ∈ (1..^4))
6854, 67mtbir 312 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ¬ 4 ∈ (1...3)
6953, 68pm3.2i 470 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (4 ∈ ℤ ∧ ¬ 4 ∈ (1...3))
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (4 ∈ ℤ ∧ ¬ 4 ∈ (1...3)))
71 3prm 15453 . . . . . . . . . . . . . . . 16 3 ∈ ℙ
7271a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 3 ∈ ℙ)
73 fsnunf 6492 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑔:(1...3)⟶ℙ ∧ (4 ∈ ℤ ∧ ¬ 4 ∈ (1...3)) ∧ 3 ∈ ℙ) → (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):((1...3) ∪ {4})⟶ℙ)
7452, 70, 72, 73syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):((1...3) ∪ {4})⟶ℙ)
75 fzval3 12576 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (4 ∈ ℤ → (1...4) = (1..^(4 + 1)))
7653, 75ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1...4) = (1..^(4 + 1))
77 1z 11445 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℤ
78 1re 10077 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℝ
79 1lt4 11237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 < 4
8078, 23, 79ltleii 10198 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ≤ 4
81 eluz2 11731 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (4 ∈ (ℤ‘1) ↔ (1 ∈ ℤ ∧ 4 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 4))
8277, 53, 80, 81mpbir3an 1263 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 ∈ (ℤ‘1)
83 fzosplitsn 12616 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (4 ∈ (ℤ‘1) → (1..^(4 + 1)) = ((1..^4) ∪ {4}))
8482, 83ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1..^(4 + 1)) = ((1..^4) ∪ {4})
8565uneq1i 3796 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1..^4) ∪ {4}) = ((1...3) ∪ {4})
8676, 84, 853eqtri 2677 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1...4) = ((1...3) ∪ {4})
8786feq2i 6075 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):(1...4)⟶ℙ ↔ (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):((1...3) ∪ {4})⟶ℙ)
8874, 87sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):(1...4)⟶ℙ)
89 prmex 15438 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℙ ∈ V
90 ovex 6718 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1...4) ∈ V
9189, 90pm3.2i 470 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℙ ∈ V ∧ (1...4) ∈ V)
92 elmapg 7912 . . . . . . . . . . . . . 14 ((ℙ ∈ V ∧ (1...4) ∈ V) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4)) ↔ (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):(1...4)⟶ℙ))
9391, 92mp1i 13 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4)) ↔ (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}):(1...4)⟶ℙ))
9488, 93mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4)))
9594adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4)))
96 fveq1 6228 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) → (𝑓𝑘) = ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
9796sumeq2sdv 14479 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) → Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘) = Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
9897eqeq2d 2661 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩}) → (𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘) ↔ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘)))
9998adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) ∧ 𝑓 = (𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})) → (𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘) ↔ 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘)))
10082a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 4 ∈ (ℤ‘1))
10186eleq2i 2722 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ (1...4) ↔ 𝑘 ∈ ((1...3) ∪ {4}))
102 elun 3786 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ((1...3) ∪ {4}) ↔ (𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 ∈ {4}))
103 velsn 4226 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ {4} ↔ 𝑘 = 4)
104103orbi2i 540 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 ∈ {4}) ↔ (𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 = 4))
105101, 102, 1043bitri 286 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (1...4) ↔ (𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 = 4))
106 elfz2 12371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑘 ∈ (1...3) ↔ ((1 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝑘𝑘 ≤ 3)))
10720, 23pm3.2i 470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (3 ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℝ)
108 3lt4 11235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3 < 4
109 ltnle 10155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((3 ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℝ) → (3 < 4 ↔ ¬ 4 ≤ 3))
110108, 109mpbii 223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((3 ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℝ) → ¬ 4 ≤ 3)
111107, 110ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ¬ 4 ≤ 3
112 breq1 4688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑘 = 4 → (𝑘 ≤ 3 ↔ 4 ≤ 3))
113112eqcoms 2659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (4 = 𝑘 → (𝑘 ≤ 3 ↔ 4 ≤ 3))
114111, 113mtbiri 316 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (4 = 𝑘 → ¬ 𝑘 ≤ 3)
115114a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑘 ∈ ℤ → (4 = 𝑘 → ¬ 𝑘 ≤ 3))
116115necon2ad 2838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑘 ∈ ℤ → (𝑘 ≤ 3 → 4 ≠ 𝑘))
117116adantld 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑘 ∈ ℤ → ((1 ≤ 𝑘𝑘 ≤ 3) → 4 ≠ 𝑘))
1181173ad2ant3 1104 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((1 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑘𝑘 ≤ 3) → 4 ≠ 𝑘))
119118imp 444 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((1 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝑘𝑘 ≤ 3)) → 4 ≠ 𝑘)
120106, 119sylbi 207 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 ∈ (1...3) → 4 ≠ 𝑘)
121120adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 4 ≠ 𝑘)
122 fvunsn 6486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (4 ≠ 𝑘 → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (𝑔𝑘))
123121, 122syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (𝑔𝑘))
124 ffvelrn 6397 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑔:(1...3)⟶ℙ ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → (𝑔𝑘) ∈ ℙ)
125124ancoms 468 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔𝑘) ∈ ℙ)
126 prmz 15436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑔𝑘) ∈ ℙ → (𝑔𝑘) ∈ ℤ)
127125, 126syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔𝑘) ∈ ℤ)
128127zcnd 11521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑔𝑘) ∈ ℂ)
129123, 128eqeltrd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑘 ∈ (1...3) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ)
130129ex 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 ∈ (1...3) → (𝑔:(1...3)⟶ℙ → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
131130adantld 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (1...3) → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
132 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 4 → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4))
13353a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → 4 ∈ ℤ)
1345a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → 3 ∈ ℤ)
135 fdm 6089 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → dom 𝑔 = (1...3))
136 eleq2 2719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (dom 𝑔 = (1...3) → (4 ∈ dom 𝑔 ↔ 4 ∈ (1...3)))
13768, 136mtbiri 316 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (dom 𝑔 = (1...3) → ¬ 4 ∈ dom 𝑔)
138135, 137syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → ¬ 4 ∈ dom 𝑔)
139 fsnunfv 6494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((4 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ ∧ ¬ 4 ∈ dom 𝑔) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4) = 3)
140133, 134, 138, 139syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4) = 3)
141140adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4) = 3)
142132, 141sylan9eq 2705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑘 = 4 ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ)) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = 3)
143142, 59syl6eqel 2738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑘 = 4 ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ)) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ)
144143ex 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 4 → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
145131, 144jaoi 393 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 = 4) → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
146145com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑘 ∈ (1...3) ∨ 𝑘 = 4) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
147105, 146syl5bi 232 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (𝑘 ∈ (1...4) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ))
148147imp 444 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ 𝑘 ∈ (1...4)) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) ∈ ℂ)
149100, 148, 132fsumm1 14524 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)))
150149adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)))
15163eqcomi 2660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3 = (4 − 1)
152151oveq2i 6701 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (1...3) = (1...(4 − 1))
153152a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → (1...3) = (1...(4 − 1)))
154120adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → 4 ≠ 𝑘)
155154, 122syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (𝑔𝑘))
156155eqcomd 2657 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → (𝑔𝑘) = ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
157153, 156sumeq12dv 14481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) = Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
158157eqeq2d 2661 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) ↔ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘)))
159158biimpa 500 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
160159eqcomd 2657 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) = (𝑁 − 3))
161160oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → (Σ𝑘 ∈ (1...(4 − 1))((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)) = ((𝑁 − 3) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)))
16253a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 4 ∈ ℤ)
1635a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → 3 ∈ ℤ)
164138adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ¬ 4 ∈ dom 𝑔)
165162, 163, 164, 139syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4) = 3)
166165oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑁 − 3) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)) = ((𝑁 − 3) + 3))
167 eluzelcn 11737 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 𝑁 ∈ ℂ)
16859a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ (ℤ12) → 3 ∈ ℂ)
169167, 168npcand 10434 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ (ℤ12) → ((𝑁 − 3) + 3) = 𝑁)
170169adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑁 − 3) + 3) = 𝑁)
171166, 170eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑁 − 3) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)) = 𝑁)
172171adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → ((𝑁 − 3) + ((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘4)) = 𝑁)
173150, 161, 1723eqtrrd 2690 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → 𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)((𝑔 ∪ {⟨4, 3⟩})‘𝑘))
17495, 99, 173rspcedvd 3348 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) ∧ (𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘)) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘))
175174ex 449 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑔:(1...3)⟶ℙ) → ((𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
176175expcom 450 . . . . . . . 8 (𝑔:(1...3)⟶ℙ → (𝑁 ∈ (ℤ12) → ((𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘))))
177 elmapi 7921 . . . . . . . 8 (𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3)) → 𝑔:(1...3)⟶ℙ)
178176, 177syl11 33 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ12) → (𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3)) → ((𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘))))
179178rexlimdv 3059 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ12) → (∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
180179adantr 480 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → (∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
181180ad3antlr 767 . . . 4 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → (∃𝑔 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...3))(𝑁 − 3) = Σ𝑘 ∈ (1...3)(𝑔𝑘) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
18251, 181mpd 15 . . 3 ((((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) ∧ 𝑜 ∈ GoldbachOdd ) ∧ 𝑁 = (𝑜 + 3)) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘))
183 evengpoap3 42012 . . . 4 (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑜 ∈ GoldbachOdd 𝑁 = (𝑜 + 3)))
184183imp 444 . . 3 ((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) → ∃𝑜 ∈ GoldbachOdd 𝑁 = (𝑜 + 3))
185182, 184r19.29a 3107 . 2 ((∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) ∧ (𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even )) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘))
186185ex 449 1 (∀𝑚 ∈ Odd (7 < 𝑚𝑚 ∈ GoldbachOdd ) → ((𝑁 ∈ (ℤ12) ∧ 𝑁 ∈ Even ) → ∃𝑓 ∈ (ℙ ↑𝑚 (1...4))𝑁 = Σ𝑘 ∈ (1...4)(𝑓𝑘)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wrex 2942  Vcvv 3231  cun 3605  {csn 4210  cop 4216   class class class wbr 4685  dom cdm 5143  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  𝑚 cmap 7899  cc 9972  cr 9973  1c1 9975   + caddc 9977   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304  2c2 11108  3c3 11109  4c4 11110  7c7 11113  8c8 11114  cz 11415  cdc 11531  cuz 11725  ...cfz 12364  ..^cfzo 12504  Σcsu 14460  cprime 15432   Even ceven 41862   Odd codd 41863   GoldbachOdd cgbo 41960
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-rp 11871  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-clim 14263  df-sum 14461  df-dvds 15028  df-prm 15433  df-even 41864  df-odd 41865  df-gbo 41963
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