Theorem lgsdilem 15268

Description: Lemma for lgsdi 15278 and lgsdir 15276: the sign part of the Legendre symbol is multiplicative. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Feb-2015.)

Assertion

Ref	Expression
lgsdilem	⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)))

Proof of Theorem lgsdilem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplrr 536	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ≠ 0)
2	1	biantrud 304	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (0 ≤ 𝐵 ↔ (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 0)))
3		0z 9337	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ∈ ℤ
4		simpl2 1003	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ∈ ℤ)
5	4	adantr 276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
6		zltlen 9404	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (0 < 𝐵 ↔ (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 0)))
7	3, 5, 6	sylancr 414	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (0 < 𝐵 ↔ (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 0)))
8		simpl1 1002	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ∈ ℤ)
9	8	zred 9448	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ∈ ℝ)
10	9	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
11	10	renegcld 8406	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → -𝐴 ∈ ℝ)
12	11	recnd 8055	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → -𝐴 ∈ ℂ)
13	12	mul01d 8419	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (-𝐴 · 0) = 0)
14	10	recnd 8055	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℂ)
15	4	zred 9448	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ∈ ℝ)
16	15	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℝ)
17	16	recnd 8055	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
18	14, 17	mulneg1d 8437	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (-𝐴 · 𝐵) = -(𝐴 · 𝐵))
19	13, 18	breq12d 4046	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → ((-𝐴 · 0) < (-𝐴 · 𝐵) ↔ 0 < -(𝐴 · 𝐵)))
20		0red 8027	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
21	9	lt0neg1d 8542	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 < 0 ↔ 0 < -𝐴))
22	21	biimpa 296	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → 0 < -𝐴)
23		ltmul2 8883	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ (-𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < -𝐴)) → (0 < 𝐵 ↔ (-𝐴 · 0) < (-𝐴 · 𝐵)))
24	20, 16, 11, 22, 23	syl112anc 1253	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (0 < 𝐵 ↔ (-𝐴 · 0) < (-𝐴 · 𝐵)))
25	9, 15	remulcld 8057	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℝ)
26	25	adantr 276	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 · 𝐵) ∈ ℝ)
27	26	lt0neg1d 8542	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 · 𝐵) < 0 ↔ 0 < -(𝐴 · 𝐵)))
28	19, 24, 27	3bitr4d 220	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (0 < 𝐵 ↔ (𝐴 · 𝐵) < 0))
29	2, 7, 28	3bitr2rd 217	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 · 𝐵) < 0 ↔ 0 ≤ 𝐵))
30		0re 8026	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ
31		lenlt 8102	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (0 ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 0))
32	30, 16, 31	sylancr 414	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (0 ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 0))
33	29, 32	bitrd 188	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → ((𝐴 · 𝐵) < 0 ↔ ¬ 𝐵 < 0))
34	33	ifbid 3582	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1))
35		zdclt 9403	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝐵 < 0)
36	3, 35	mpan2 425	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → DECID 𝐵 < 0)
37		oveq2 5930	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (if(𝐵 < 0, -1, 1) = -1 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = (-1 · -1))
38		neg1mulneg1e1 9203	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (-1 · -1) = 1
39	37, 38	eqtrdi 2245	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (if(𝐵 < 0, -1, 1) = -1 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = 1)
40		oveq2 5930	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (if(𝐵 < 0, -1, 1) = 1 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = (-1 · 1))
41		ax-1cn 7972	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ ℂ
42	41	mulm1i 8429	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (-1 · 1) = -1
43	40, 42	eqtrdi 2245	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (if(𝐵 < 0, -1, 1) = 1 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = -1)
44	39, 43	ifsbdc 3573	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (DECID 𝐵 < 0 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(𝐵 < 0, 1, -1))
45		ifnotdc 3598	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (DECID 𝐵 < 0 → if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1) = if(𝐵 < 0, 1, -1))
46	44, 45	eqtr4d 2232	. . . . . . . . . 10 ⊢ (DECID 𝐵 < 0 → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1))
47	36, 46	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1))
48	47	3ad2ant2 1021	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1))
49	48	ad2antrr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(¬ 𝐵 < 0, -1, 1))
50	34, 49	eqtr4d 2232	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
51		iftrue 3566	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 < 0 → if(𝐴 < 0, -1, 1) = -1)
52	51	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → if(𝐴 < 0, -1, 1) = -1)
53	52	oveq1d 5937	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = (-1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
54	50, 53	eqtr4d 2232	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝐴 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
55		iffalse 3569	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 < 0 → if(𝐴 < 0, -1, 1) = 1)
56	55	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → if(𝐴 < 0, -1, 1) = 1)
57	56	oveq1d 5937	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = (1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
58		neg1cn 9095	. . . . . . . . 9 ⊢ -1 ∈ ℂ
59	58	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → -1 ∈ ℂ)
60	41	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 1 ∈ ℂ)
61	4	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
62	61, 3, 35	sylancl 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → DECID 𝐵 < 0)
63	59, 60, 62	ifcldcd 3597	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → if(𝐵 < 0, -1, 1) ∈ ℂ)
64	63	mulid2d 8045	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (1 · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = if(𝐵 < 0, -1, 1))
65	15	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℝ)
66		0red 8027	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 0 ∈ ℝ)
67	9	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
68		simplrl 535	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐴 ≠ 0)
69	68	neneqd 2388	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → ¬ 𝐴 = 0)
70		simpr 110	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → ¬ 𝐴 < 0)
71	8	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℤ)
72		ztri3or 9369	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
73	71, 3, 72	sylancl 413	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
74		3orass 983	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐴 < 0 ∨ 𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) ↔ (𝐴 < 0 ∨ (𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴)))
75	73, 74	sylib 122	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐴 < 0 ∨ (𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴)))
76	75	orcomd 730	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → ((𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴) ∨ 𝐴 < 0))
77	70, 76	ecased 1360	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐴 = 0 ∨ 0 < 𝐴))
78	77	orcomd 730	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (0 < 𝐴 ∨ 𝐴 = 0))
79	69, 78	ecased 1360	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 0 < 𝐴)
80		ltmul2 8883	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴)) → (𝐵 < 0 ↔ (𝐴 · 𝐵) < (𝐴 · 0)))
81	65, 66, 67, 79, 80	syl112anc 1253	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐵 < 0 ↔ (𝐴 · 𝐵) < (𝐴 · 0)))
82	67	recnd 8055	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℂ)
83	82	mul01d 8419	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐴 · 0) = 0)
84	83	breq2d 4045	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → ((𝐴 · 𝐵) < (𝐴 · 0) ↔ (𝐴 · 𝐵) < 0))
85	81, 84	bitrd 188	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → (𝐵 < 0 ↔ (𝐴 · 𝐵) < 0))
86	85	ifbid 3582	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → if(𝐵 < 0, -1, 1) = if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1))
87	57, 64, 86	3eqtrrd 2234	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝐴 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
88		zdclt 9403	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝐴 < 0)
89	8, 3, 88	sylancl 413	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → DECID 𝐴 < 0)
90		exmiddc 837	. . . . . 6 ⊢ (DECID 𝐴 < 0 → (𝐴 < 0 ∨ ¬ 𝐴 < 0))
91	89, 90	syl 14	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 < 0 ∨ ¬ 𝐴 < 0))
92	54, 87, 91	mpjaodan 799	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
93	92	adantr 276	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)))
94		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → 𝑁 < 0)
95	94	biantrurd 305	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → ((𝐴 · 𝐵) < 0 ↔ (𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0)))
96	95	ifbid 3582	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → if((𝐴 · 𝐵) < 0, -1, 1) = if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1))
97	94	biantrurd 305	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → (𝐴 < 0 ↔ (𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0)))
98	97	ifbid 3582	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → if(𝐴 < 0, -1, 1) = if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1))
99	94	biantrurd 305	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → (𝐵 < 0 ↔ (𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0)))
100	99	ifbid 3582	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → if(𝐵 < 0, -1, 1) = if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1))
101	98, 100	oveq12d 5940	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → (if(𝐴 < 0, -1, 1) · if(𝐵 < 0, -1, 1)) = (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)))
102	93, 96, 101	3eqtr3d 2237	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)))
103		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → ¬ 𝑁 < 0)
104	103	intnanrd 933	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → ¬ (𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0))
105	104	iffalsed 3571	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = 1)
106		1t1e1 9143	. . . 4 ⊢ (1 · 1) = 1
107	105, 106	eqtr4di 2247	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = (1 · 1))
108	103	intnanrd 933	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → ¬ (𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0))
109	108	iffalsed 3571	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) = 1)
110	103	intnanrd 933	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → ¬ (𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0))
111	110	iffalsed 3571	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1) = 1)
112	109, 111	oveq12d 5940	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)) = (1 · 1))
113	107, 112	eqtr4d 2232	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ ¬ 𝑁 < 0) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)))
114		simpl3 1004	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝑁 ∈ ℤ)
115		zdclt 9403	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑁 < 0)
116	114, 3, 115	sylancl 413	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → DECID 𝑁 < 0)
117		exmiddc 837	. . 3 ⊢ (DECID 𝑁 < 0 → (𝑁 < 0 ∨ ¬ 𝑁 < 0))
118	116, 117	syl 14	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑁 < 0 ∨ ¬ 𝑁 < 0))
119	102, 113, 118	mpjaodan 799	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0)) → if((𝑁 < 0 ∧ (𝐴 · 𝐵) < 0), -1, 1) = (if((𝑁 < 0 ∧ 𝐴 < 0), -1, 1) · if((𝑁 < 0 ∧ 𝐵 < 0), -1, 1)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 709  DECID wdc 835   ∨ w3o 979   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2167   ≠ wne 2367  ifcif 3561   class class class wbr 4033  (class class class)co 5922  ℂcc 7877  ℝcr 7878  0cc0 7879  1c1 7880   · cmul 7884   < clt 8061   ≤ cle 8062  -cneg 8198  ℤcz 9326

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-br 4034  df-opab 4095  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-inn 8991  df-n0 9250  df-z 9327

This theorem is referenced by:  lgsdir  15276  lgsdi  15278