Theorem lt3addmuld 42840

Description: If three real numbers are less than a fourth real number, the sum of the three real numbers is less than three times the third real number. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
lt3addmuld.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
lt3addmuld.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
lt3addmuld.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
lt3addmuld.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
lt3addmuld.altd	⊢ (𝜑 → 𝐴 < 𝐷)
lt3addmuld.bltd	⊢ (𝜑 → 𝐵 < 𝐷)
lt3addmuld.cltd	⊢ (𝜑 → 𝐶 < 𝐷)

Assertion

Ref	Expression
lt3addmuld	⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) + 𝐶) < (3 · 𝐷))

Proof of Theorem lt3addmuld

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lt3addmuld.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2		lt3addmuld.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
3	1, 2	readdcld 11004	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℝ)
4		lt3addmuld.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
5		2re 12047	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℝ
6	5	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℝ)
7		lt3addmuld.d	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
8	6, 7	remulcld 11005	. . 3 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝐷) ∈ ℝ)
9		lt3addmuld.altd	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 < 𝐷)
10		lt3addmuld.bltd	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 < 𝐷)
11	1, 2, 7, 9, 10	lt2addmuld 12223	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) < (2 · 𝐷))
12		lt3addmuld.cltd	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 < 𝐷)
13	3, 4, 8, 7, 11, 12	lt2addd 11598	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) + 𝐶) < ((2 · 𝐷) + 𝐷))
14	6	recnd 11003	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
15	7	recnd 11003	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ)
16	14, 15	adddirp1d 11001	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 + 1) · 𝐷) = ((2 · 𝐷) + 𝐷))
17		2p1e3 12115	. . . . 5 ⊢ (2 + 1) = 3
18	17	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (2 + 1) = 3)
19	18	oveq1d 7290	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 + 1) · 𝐷) = (3 · 𝐷))
20	16, 19	eqtr3d 2780	. 2 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝐷) + 𝐷) = (3 · 𝐷))
21	13, 20	breqtrd 5100	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) + 𝐶) < (3 · 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5074  (class class class)co 7275  ℝcr 10870  1c1 10872   + caddc 10874   · cmul 10876   < clt 11009  2c2 12028  3c3 12029

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-id 5489  df-po 5503  df-so 5504  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-ov 7278  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-2 12036  df-3 12037

This theorem is referenced by:  lt4addmuld  42845