Theorem prmuloclemcalc 7625

Description: Calculations for prmuloc 7626. (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 5934	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q (𝐴 +Q 𝑋)) = (𝑈 ·Q 𝐵))
3		prmuloclemcalc.ru	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑅 <Q 𝑈)
4		ltrelnq 7425	. . . . . . . . . 10 ⊢ <Q ⊆ (Q × Q)
5	4	brel 4711	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 <Q 𝑈 → (𝑅 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q))
6	3, 5	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q))
7	6	simprd 114	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Q)
8		prmuloclemcalc.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Q)
9		prmuloclemcalc.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ Q)
10		distrnqg 7447	. . . . . . 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 1249	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q (𝐴 +Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
12	2, 11	eqtr3d 2228	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐵) = ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
13		prmuloclemcalc.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Q)
14		mulcomnqg 7443	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝐵))
15	13, 7, 14	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝐵))
16		prmuloclemcalc.udp	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑈 <Q (𝐷 +Q 𝑃))
17		ltmnqi 7463	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑈 <Q (𝐷 +Q 𝑃) ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)))
18	16, 13, 17	syl2anc 411	. . . . . . . . 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 7447	. . . . . . . . . 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 1249	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q (𝐷 +Q 𝑃)) = ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)))
23	18, 22	breqtrd 4055	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)))
24		mulcomnqg 7443	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝑃 ·Q 𝐵) = (𝐵 ·Q 𝑃))
25	20, 13, 24	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 ·Q 𝐵) = (𝐵 ·Q 𝑃))
26		prmuloclemcalc.pbrx	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 ·Q 𝐵) <Q (𝑅 ·Q 𝑋))
27	25, 26	eqbrtrrd 4053	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑃) <Q (𝑅 ·Q 𝑋))
28		mulclnq 7436	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐷 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q)
29	13, 19, 28	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝐷) ∈ Q)
30		ltanqi 7462	. . . . . . . . 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 411	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝐵 ·Q 𝑃)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
32		ltsonq 7458	. . . . . . . . 9 ⊢ <Q Or Q
33	32, 4	sotri 5061	. . . . . . . 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 411	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)))
35		ltmnqi 7463	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 <Q 𝑈 ∧ 𝑋 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑅) <Q (𝑋 ·Q 𝑈))
36	3, 9, 35	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑅) <Q (𝑋 ·Q 𝑈))
37	6	simpld 112	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Q)
38		mulcomnqg 7443	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ Q ∧ 𝑅 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑅) = (𝑅 ·Q 𝑋))
39	9, 37, 38	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑅) = (𝑅 ·Q 𝑋))
40		mulcomnqg 7443	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ Q ∧ 𝑈 ∈ Q) → (𝑋 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝑋))
41	9, 7, 40	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ·Q 𝑈) = (𝑈 ·Q 𝑋))
42	36, 39, 41	3brtr3d 4060	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ·Q 𝑋) <Q (𝑈 ·Q 𝑋))
43		ltanqi 7462	. . . . . . . 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 411	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑅 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
45	32, 4	sotri 5061	. . . . . . 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 411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝑈) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
47	15, 46	eqbrtrrd 4053	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐵) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
48	12, 47	eqbrtrrd 4053	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) <Q ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)))
49		mulclnq 7436	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ Q ∧ 𝐴 ∈ Q) → (𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q)
50	7, 8, 49	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) ∈ Q)
51		mulclnq 7436	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ Q ∧ 𝑋 ∈ Q) → (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q)
52	7, 9, 51	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝑋) ∈ Q)
53		addcomnqg 7441	. . . . 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 411	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝐴) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)))
55		addcomnqg 7441	. . . . 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 411	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 ·Q 𝐷) +Q (𝑈 ·Q 𝑋)) = ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷)))
57	48, 54, 56	3brtr3d 4060	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝑈 ·Q 𝐴)) <Q ((𝑈 ·Q 𝑋) +Q (𝐵 ·Q 𝐷)))
58		ltanqg 7460	. . . 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 1249	. . 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 167	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐵 ·Q 𝐷))
61		mulcomnqg 7443	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐷 ∈ Q) → (𝐵 ·Q 𝐷) = (𝐷 ·Q 𝐵))
62	13, 19, 61	syl2anc 411	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ·Q 𝐷) = (𝐷 ·Q 𝐵))
63	60, 62	breqtrd 4055	1 ⊢ (𝜑 → (𝑈 ·Q 𝐴) <Q (𝐷 ·Q 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1364   ∈ wcel 2164   class class class wbr 4029  (class class class)co 5918  Qcnq 7340   +_Q cplq 7342   ·_Q cmq 7343   <_Q cltq 7345

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620

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 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-eprel 4320  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-irdg 6423  df-oadd 6473  df-omul 6474  df-er 6587  df-ec 6589  df-qs 6593  df-ni 7364  df-pli 7365  df-mi 7366  df-lti 7367  df-plpq 7404  df-mpq 7405  df-enq 7407  df-nqqs 7408  df-plqqs 7409  df-mqqs 7410  df-ltnqqs 7413

This theorem is referenced by:  prmuloc  7626