Nuprl Lemma : sum-of-three-cubes-iff-1
This solution to the problem of writing 33 as the sum of three cubes
was found around March 9, 2019 by Andrew Booker using 15 core-years
computation time (over three weeks real time) on a super-computer in Bristol.
The smallest number for which it is unknown whether it is the sum of three
cubes is now 42 (and the next is 114).⋅
∀k:ℕ. ∀a,b,c:ℤ.
  ((0 ≤ (a + b))
  
⇒ ((((a * a * a) + (b * b * b)) + (c * c * c)) = k ∈ ℤ
     
⇐⇒ ∃d:ℕ
          (((a + b) = d ∈ ℤ)
          ∧ (((d = 0 ∈ ℤ) ∧ ((c * c * c) = k ∈ ℤ))
            ∨ ((¬(d = 0 ∈ ℤ))
              ∧ ((k - c * c * c rem d) = 0 ∈ ℤ)
              ∧ (((a * a) + ((b * b) - a * b)) = ((k - c * c * c) ÷ d) ∈ ℤ))))))
Proof
Definitions occuring in Statement : 
nat: ℕ
, 
le: A ≤ B
, 
all: ∀x:A. B[x]
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
not: ¬A
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
or: P ∨ Q
, 
and: P ∧ Q
, 
remainder: n rem m
, 
divide: n ÷ m
, 
multiply: n * m
, 
subtract: n - m
, 
add: n + m
, 
natural_number: $n
, 
int: ℤ
, 
equal: s = t ∈ T
Definitions unfolded in proof : 
uiff: uiff(P;Q)
, 
cand: A c∧ B
, 
nequal: a ≠ b ∈ T 
, 
int_nzero: ℤ-o
, 
iff: P 
⇐⇒ Q
, 
and: P ∧ Q
, 
subtype_rel: A ⊆r B
, 
so_lambda: λ2x.t[x]
, 
so_apply: x[s]
, 
rev_implies: P 
⇐ Q
, 
guard: {T}
, 
sq_type: SQType(T)
, 
prop: ℙ
, 
top: Top
, 
false: False
, 
exists: ∃x:A. B[x]
, 
satisfiable_int_formula: satisfiable_int_formula(fmla)
, 
not: ¬A
, 
or: P ∨ Q
, 
decidable: Dec(P)
, 
ge: i ≥ j 
, 
nat: ℕ
, 
uimplies: b supposing a
, 
member: t ∈ T
, 
uall: ∀[x:A]. B[x]
, 
implies: P 
⇒ Q
, 
all: ∀x:A. B[x]
Lemmas referenced : 
decidable__le, 
intformle_wf, 
int_formula_prop_le_lemma, 
div-cancel, 
add-is-int-iff, 
false_wf, 
nequal_wf, 
subtract_wf, 
div_rem_sum, 
itermConstant_wf, 
int_term_value_constant_lemma, 
intformand_wf, 
int_formula_prop_and_lemma, 
set_subtype_base, 
le_wf, 
int_formula_prop_wf, 
int_term_value_subtract_lemma, 
int_term_value_var_lemma, 
int_term_value_mul_lemma, 
int_term_value_add_lemma, 
int_formula_prop_eq_lemma, 
istype-void, 
int_formula_prop_not_lemma, 
itermSubtract_wf, 
itermVar_wf, 
itermMultiply_wf, 
itermAdd_wf, 
intformeq_wf, 
intformnot_wf, 
full-omega-unsat, 
decidable__equal_int, 
nat_properties, 
int_subtype_base, 
subtype_base_sq, 
istype-nat, 
istype-int, 
istype-le
Rules used in proof : 
pointwiseFunctionality, 
promote_hyp, 
Error :inrFormation_alt, 
Error :dependent_set_memberEquality_alt, 
independent_pairFormation, 
Error :inlFormation_alt, 
multiplyEquality, 
Error :productIsType, 
Error :functionIsType, 
Error :equalityIstype, 
Error :inhabitedIsType, 
baseClosed, 
sqequalBase, 
baseApply, 
closedConclusion, 
applyEquality, 
productElimination, 
Error :unionIsType, 
equalitySymmetry, 
equalityTransitivity, 
Error :universeIsType, 
sqequalRule, 
voidElimination, 
Error :isect_memberEquality_alt, 
int_eqEquality, 
Error :lambdaEquality_alt, 
Error :dependent_pairFormation_alt, 
independent_functionElimination, 
approximateComputation, 
unionElimination, 
dependent_functionElimination, 
rename, 
setElimination, 
independent_isectElimination, 
intEquality, 
cumulativity, 
instantiate, 
because_Cache, 
hypothesis, 
hypothesisEquality, 
addEquality, 
natural_numberEquality, 
thin, 
isectElimination, 
sqequalHypSubstitution, 
extract_by_obid, 
introduction, 
cut, 
Error :lambdaFormation_alt, 
sqequalReflexivity, 
computationStep, 
sqequalTransitivity, 
sqequalSubstitution
Latex:
\mforall{}k:\mBbbN{}.  \mforall{}a,b,c:\mBbbZ{}.
    ((0  \mleq{}  (a  +  b))
    {}\mRightarrow{}  ((((a  *  a  *  a)  +  (b  *  b  *  b))  +  (c  *  c  *  c))  =  k
          \mLeftarrow{}{}\mRightarrow{}  \mexists{}d:\mBbbN{}
                    (((a  +  b)  =  d)
                    \mwedge{}  (((d  =  0)  \mwedge{}  ((c  *  c  *  c)  =  k))
                        \mvee{}  ((\mneg{}(d  =  0))
                            \mwedge{}  ((k  -  c  *  c  *  c  rem  d)  =  0)
                            \mwedge{}  (((a  *  a)  +  ((b  *  b)  -  a  *  b))  =  ((k  -  c  *  c  *  c)  \mdiv{}  d)))))))
Date html generated:
2019_06_20-PM-02_42_04
Last ObjectModification:
2019_06_18-PM-10_47_42
Theory : num_thy_1
Home
Index