Theorem prmuloclemcalc 7527

Description: Calculations for prmuloc 7528. (Contributed by Jim Kingdon, 9-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
prmuloclemcalc.ru	⊢ (𝜑 → 𝑅 <Q 𝑈)
prmuloclemcalc.udp	⊢ (𝜑 → 𝑈 <Q (𝐷 +Q 𝑃))
prmuloclemcalc.axb	⊢ (𝜑 → (𝐴 +Q 𝑋) = 𝐵)
prmuloclemcalc.pbrx	⊢ (𝜑 → (𝑃 ·Q 𝐵) <Q (𝑅 ·Q 𝑋))
prmuloclemcalc.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Q)
prmuloclemcalc.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Q)
prmuloclemcalc.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Q)
prmuloclemcalc.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Q)
prmuloclemcalc.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Q)

Assertion

Ref	Expression
prmuloclemcalc	⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐷 ·Q 𝐵))

Proof of Theorem prmuloclemcalc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prmuloclemcalc.axb	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 +Q 𝑋) = 𝐵)
2	1	oveq2d 5869	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q (𝐴 +Q 𝑋)) = (𝑈 ·Q 𝐵))
3		prmuloclemcalc.ru	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 <Q 𝑈)
4		ltrelnq 7327	. . . . . . . . . 10 ⊢ <Q ⊆ (Q × Q)
5	4	brel 4663	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 <Q 𝑈 → (𝑅 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q))
6	3, 5	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q))
7	6	simprd 113	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Q)
8		prmuloclemcalc.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Q)
9		prmuloclemcalc.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Q)
10		distrnqg 7349	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ Q ∧ 𝐴 ∈ Q ∧ 𝑋 ∈ Q) → (𝑈 ·Q (𝐴 +Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
11	7, 8, 9, 10	syl3anc 1233	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q (𝐴 +Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
12	2, 11	eqtr3d 2205	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐵) = ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
13		prmuloclemcalc.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Q)
14		mulcomnqg 7345	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝐵))
15	13, 7, 14	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝐵))
16		prmuloclemcalc.udp	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑈 <Q (𝐷 +Q 𝑃))
17		ltmnqi 7365	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑈 <Q (𝐷 +Q 𝑃) ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)))
18	16, 13, 17	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)))
19		prmuloclemcalc.d	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ Q)
20		prmuloclemcalc.p	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ Q)
21		distrnqg 7349	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐷 ∈ Q ∧ 𝑃 ∈ Q) → (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)) = ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)))
22	13, 19, 20, 21	syl3anc 1233	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)) = ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)))
23	18, 22	breqtrd 4015	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)))
24		mulcomnqg 7345	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝑃 ·Q 𝐵) = (𝐵 ·Q 𝑃))
25	20, 13, 24	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 ·Q 𝐵) = (𝐵 ·Q 𝑃))
26		prmuloclemcalc.pbrx	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 ·Q 𝐵) <Q (𝑅 ·Q 𝑋))
27	25, 26	eqbrtrrd 4013	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑃) <Q (𝑅 ·Q 𝑋))
28		mulclnq 7338	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐷 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q)
29	13, 19, 28	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q)
30		ltanqi 7364	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ·Q 𝑃) <Q (𝑅 ·Q 𝑋) ∧ (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q) → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
31	27, 29, 30	syl2anc 409	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
32		ltsonq 7360	. . . . . . . . 9 ⊢ <Q Or Q
33	32, 4	sotri 5006	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)) ∧ ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋))) → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
34	23, 31, 33	syl2anc 409	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
35		ltmnqi 7365	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 <Q 𝑈 ∧ 𝑋 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑅) <Q (𝑋 ·Q 𝑈))
36	3, 9, 35	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑅) <Q (𝑋 ·Q 𝑈))
37	6	simpld 111	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Q)
38		mulcomnqg 7345	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ Q ∧ 𝑅 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑅) = (𝑅 ·Q 𝑋))
39	9, 37, 38	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑅) = (𝑅 ·Q 𝑋))
40		mulcomnqg 7345	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝑋))
41	9, 7, 40	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝑋))
42	36, 39, 41	3brtr3d 4020	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ·Q 𝑋) <Q (𝑈 ·Q 𝑋))
43		ltanqi 7364	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ·Q 𝑋) <Q (𝑈 ·Q 𝑋) ∧ (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q) → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
44	42, 29, 43	syl2anc 409	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
45	32, 4	sotri 5006	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)) ∧ ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋))) → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
46	34, 44, 45	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
47	15, 46	eqbrtrrd 4013	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐵) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
48	12, 47	eqbrtrrd 4013	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
49		mulclnq 7338	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ Q ∧ 𝐴 ∈ Q) → (𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q)
50	7, 8, 49	syl2anc 409	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q)
51		mulclnq 7338	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ Q ∧ 𝑋 ∈ Q) → (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q)
52	7, 9, 51	syl2anc 409	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q)
53		addcomnqg 7343	. . . . 5 ⊢ (((𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q ∧ (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q) → ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)))
54	50, 52, 53	syl2anc 409	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)))
55		addcomnqg 7343	. . . . 5 ⊢ (((𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q ∧ (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q) → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷)))
56	29, 52, 55	syl2anc 409	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷)))
57	48, 54, 56	3brtr3d 4020	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)) <Q ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷)))
58		ltanqg 7362	. . . 4 ⊢ (((𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q ∧ (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q ∧ (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q) → ((𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐵 ·Q 𝐷) ↔ ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)) <Q ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷))))
59	50, 29, 52, 58	syl3anc 1233	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐵 ·Q 𝐷) ↔ ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)) <Q ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷))))
60	57, 59	mpbird 166	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐵 ·Q 𝐷))
61		mulcomnqg 7345	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐷 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝐷) = (𝐷 ·Q 𝐵))
62	13, 19, 61	syl2anc 409	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝐷) = (𝐷 ·Q 𝐵))
63	60, 62	breqtrd 4015	1 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐷 ·Q 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1348   ∈ wcel 2141   class class class wbr 3989  (class class class)co 5853  Qcnq 7242   +_Q cplq 7244   ·_Q cmq 7245   <_Q cltq 7247

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-eprel 4274  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-irdg 6349  df-oadd 6399  df-omul 6400  df-er 6513  df-ec 6515  df-qs 6519  df-ni 7266  df-pli 7267  df-mi 7268  df-lti 7269  df-plpq 7306  df-mpq 7307  df-enq 7309  df-nqqs 7310  df-plqqs 7311  df-mqqs 7312  df-ltnqqs 7315

This theorem is referenced by:  prmuloc  7528