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Jon Eugster
2023-03-15 19:05:20 +01:00
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import TestGame.Metadata
import Mathlib.Data.Nat.Prime
import Std.Tactic.RCases
import Mathlib.Tactic.LeftRight
import Mathlib.Tactic.Contrapose
import Mathlib.Tactic.Use
import Mathlib.Tactic.Ring
-- import Data.Nat.Prime
import TestGame.ToBePorted
Game "TestGame"
World "Prime"
Level 2
Title "Primzahlen"
Introduction
"
Als nächstes Begnet ihr einem Lehrer, der nachdenkend an der Sonne sitzt.
**Lehrer**: Sagt mal, mich hat heute einer meiner Schüler was gefragt,
und ich glaube einfach, der ist in so jungen Jahren bereits schlauer als ich.
Hier etwas Kontext:
"
Statement (p : ℕ) (h : Nat.Prime p) : ∀ (x : ℕ), (x ∣ p) → x = 1 ∨ x = p := by
Hint "**Du**: Die einzigen Teiler einer Primzahl sind `1` und `p`, ist das
nicht eine der möglichen Definitionen über `ℕ`?
**Robo**: Doch, oder zumindest fast.
Du kannst du mit `rw` und `Nat.prime_def_lt''` eine der Definitionen für `Nat.Prime` einsetzen
**Du** Könnte ich nicht einfach `unfold Nat.Prime` sagen um mir das anzuschauen.
**Robo**: Bloss nicht. Das ist so eine Definition, in die du besser nicht hineinschaust!
`Nat.Prime p` ist als `Irreducible p` definiert, was wiederum anhand von Einheiten
definiert ist… Da verlieren wir uns in Definition die wir im Moment gar nicht brauchen."
rw [Nat.prime_def_lt''] at h
rcases h with ⟨_, h₂⟩
assumption
NewLemma Nat.prime_def_lt''
Conclusion "**Du**: Ich sehe, meine \"Definition\" hätte auch `1` als Primzahl deklariert. Gut,
dass wir das überprüft haben.
**Lehrer**: Und jetzt kommen wir zu dem, was mir Kopfschmerzen bereitet."
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import TestGame.Metadata
import Mathlib.Data.Nat.Prime
import Std.Tactic.RCases
import Mathlib.Tactic.LeftRight
import Mathlib.Tactic.Contrapose
import Mathlib.Tactic.Use
import Mathlib.Tactic.Ring
import TestGame.ToBePorted
Game "TestGame"
World "Prime"
Level 3
Title "Primzahlen"
Introduction
"
Der Lehrer erklärt sein Problem.
**Lehrer**: Und dann fragte der Schüler, wie man denn folgendes herleitet.
Und dabei ist das weit über seiner Altersstufe!
"
Statement
(p : ℕ) (h₂ : 2 ≤ p): Nat.Prime p ↔ ∀ (a b : ℕ), p ∣ a * b → p ∣ a ∨ p ∣ b := by
Hint "**Du**: Naja, mal schauen wie weit man mit `intro` und `constructor` kommt…"
constructor
intro h a b
Hint "**Robo**: Stop! Hier helfe ich dir etwas"
apply (Nat.Prime.dvd_mul h).mp
intro h
rw [Nat.prime_iff]
unfold Prime
rw [Nat.isUnit_iff, ←and_assoc]
constructor
constructor
linarith
linarith
assumption