Theorem ltmuls2 28563

Description: Multiplication of both sides of surreal less-than by a positive number. (Contributed by Scott Fenton, 10-Mar-2025.)

Assertion

Ref	Expression
ltmuls2	⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐵 <s 𝐶 ↔ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)))

Proof of Theorem ltmuls2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl1l 1243	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 𝐴 ∈ No)
2		simpl3 1212	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 𝐶 ∈ No)
3		simpl2 1211	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 𝐵 ∈ No)
4	2, 3	subscld 28455	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐶 −s 𝐵) ∈ No)
5		simpl1r 1244	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 0s <s 𝐴)
6		simp2 1155	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → 𝐵 ∈ No)
7		simp3 1156	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → 𝐶 ∈ No)
8	6, 7	posdifsd 28490	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐵 <s 𝐶 ↔ 0s <s (𝐶 −s 𝐵)))
9	8	biimpa 482	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 0s <s (𝐶 −s 𝐵))
10	1, 4, 5, 9	mulsgt0d 28537	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 0s <s (𝐴 ·s (𝐶 −s 𝐵)))
11	1, 2, 3	subsdid 28550	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s (𝐶 −s 𝐵)) = ((𝐴 ·s 𝐶) −s (𝐴 ·s 𝐵)))
12	10, 11	breqtrd 5130	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → 0s <s ((𝐴 ·s 𝐶) −s (𝐴 ·s 𝐵)))
13	1, 3	mulscld 28527	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s 𝐵) ∈ No)
14	1, 2	mulscld 28527	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No)
15	13, 14	posdifsd 28490	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → ((𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) ↔ 0s <s ((𝐴 ·s 𝐶) −s (𝐴 ·s 𝐵))))
16	12, 15	mpbird 260	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶))
17		simp1l 1216	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → 𝐴 ∈ No)
18	17, 7	mulscld 28527	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No)
19		ltsirr 28109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ·s 𝐶) ∈ No → ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐶))
20	18, 19	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐶))
21		oveq2 7429	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 𝐶 → (𝐴 ·s 𝐵) = (𝐴 ·s 𝐶))
22	21	breq1d 5112	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 𝐶 → ((𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) ↔ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐶)))
23	22	notbid 321	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = 𝐶 → (¬ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) ↔ ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐶)))
24	20, 23	syl5ibrcom 250	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐵 = 𝐶 → ¬ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)))
25	24	con2d 135	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → ((𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) → ¬ 𝐵 = 𝐶))
26	25	imp 412	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → ¬ 𝐵 = 𝐶)
27	17, 6	mulscld 28527	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐴 ·s 𝐵) ∈ No)
28		ltsasym 28111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ·s 𝐵) ∈ No ∧ (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No) → ((𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) → ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵)))
29	27, 18, 28	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → ((𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶) → ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵)))
30	29	imp 412	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → ¬ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵))
31		simpl1l 1243	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → 𝐴 ∈ No)
32	31	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 𝐴 ∈ No)
33		simpll2 1232	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 𝐵 ∈ No)
34		simpll3 1233	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 𝐶 ∈ No)
35	33, 34	subscld 28455	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → (𝐵 −s 𝐶) ∈ No)
36		simpl1r 1244	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → 0s <s 𝐴)
37	36	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 0s <s 𝐴)
38		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 0s <s (𝐵 −s 𝐶))
39	32, 35, 37, 38	mulsgt0d 28537	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → 0s <s (𝐴 ·s (𝐵 −s 𝐶)))
40	32, 33, 34	subsdid 28550	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → (𝐴 ·s (𝐵 −s 𝐶)) = ((𝐴 ·s 𝐵) −s (𝐴 ·s 𝐶)))
41	40	breq2d 5114	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → ( 0s <s (𝐴 ·s (𝐵 −s 𝐶)) ↔ 0s <s ((𝐴 ·s 𝐵) −s (𝐴 ·s 𝐶))))
42	18	ad2antrr 739	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No)
43	27	ad2antrr 739	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → (𝐴 ·s 𝐵) ∈ No)
44	42, 43	posdifsd 28490	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → ((𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵) ↔ 0s <s ((𝐴 ·s 𝐵) −s (𝐴 ·s 𝐶))))
45	41, 44	bitr4d 285	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → ( 0s <s (𝐴 ·s (𝐵 −s 𝐶)) ↔ (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵)))
46	39, 45	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) ∧ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)) → (𝐴 ·s 𝐶) <s (𝐴 ·s 𝐵))
47	30, 46	mtand 828	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → ¬ 0s <s (𝐵 −s 𝐶))
48		simpl3 1212	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → 𝐶 ∈ No)
49		simpl2 1211	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → 𝐵 ∈ No)
50	48, 49	posdifsd 28490	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → (𝐶 <s 𝐵 ↔ 0s <s (𝐵 −s 𝐶)))
51	47, 50	mtbird 328	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → ¬ 𝐶 <s 𝐵)
52		ltslin 28112	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐵 <s 𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶 <s 𝐵))
53	49, 48, 52	syl2anc 596	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → (𝐵 <s 𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶 <s 𝐵))
54	26, 51, 53	ecase23d 1503	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)) → 𝐵 <s 𝐶)
55	16, 54	impbida 813	1 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐵 <s 𝐶 ↔ (𝐴 ·s 𝐵) <s (𝐴 ·s 𝐶)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ w3o 1102   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   class class class wbr 5102  (class class class)co 7421  Nocsur 28003   <s clts 28004   0_s c0s 28197   −_s csubs 28412   ·_s cmuls 28498

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-ot 4858  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-1o 8480  df-2o 8481  df-nadd 8679  df-no 28006  df-lts 28007  df-bday 28008  df-les 28108  df-slts 28150  df-cuts 28152  df-0s 28199  df-made 28219  df-old 28220  df-left 28222  df-right 28223  df-norec 28330  df-norec2 28341  df-adds 28352  df-negs 28413  df-subs 28414  df-muls 28499

This theorem is used by:  ltmuls2d  28564