English
A real number x is Liouville iff it satisfies LiouvilleWith p x for every exponent p.
Русский
Число x является числом Лиувилля тогда и только тогда, когда оно удовлетворяет LiouvilleWith p x для всех показателей p.
LaTeX
$$$$ (\forall p \in \mathbb{R}, LiouvilleWith(p,x)) \iff Liouville(x). $$$$
Lean4
/-- A number satisfies the Liouville condition with any exponent if and only if it is a Liouville
number. -/
theorem forall_liouvilleWith_iff {x : ℝ} : (∀ p, LiouvilleWith p x) ↔ Liouville x :=
by
refine ⟨fun H n => ?_, Liouville.liouvilleWith⟩
rcases ((eventually_gt_atTop 1).and_frequently ((H (n + 1)).frequently_lt_rpow_neg (lt_add_one (n : ℝ)))).exists with
⟨b, hb, a, hne, hlt⟩
exact ⟨a, b, mod_cast hb, hne, by simpa [rpow_neg] using hlt⟩