Theorem ltmuls2 28590

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 28482	. . . . 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 28517	. . . . . 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 28564	. . . 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 28577	. . . 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 5135	. . 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 28554	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s 𝐵) ∈ No)
14	1, 2	mulscld 28554	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) ∧ 𝐵 <s 𝐶) → (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No)
15	13, 14	posdifsd 28517	. . 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 28554	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐴 ·s 𝐶) ∈ No)
19		ltsirr 28136	. . . . . . 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 7454	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 𝐶 → (𝐴 ·s 𝐵) = (𝐴 ·s 𝐶))
22	21	breq1d 5116	. . . . . . 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 28554	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ No ∧ 0s <s 𝐴) ∧ 𝐵 ∈ No ∧ 𝐶 ∈ No) → (𝐴 ·s 𝐵) ∈ No)
28		ltsasym 28138	. . . . . . 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 28482	. . . . . . 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 28564	. . . . . 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 28577	. . . . . . . 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 5118	. . . . . . 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 28517	. . . . . . 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 28517	. . . 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 28139	. . . 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 1504	. 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 1570   ∈ wcel 2147   class class class wbr 5106  (class class class)co 7446  Nocsur 28030   <s clts 28031   0_s c0s 28224   −_s csubs 28439   ·_s cmuls 28525

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-ot 4862  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-1o 8507  df-2o 8508  df-nadd 8706  df-no 28033  df-lts 28034  df-bday 28035  df-les 28135  df-slts 28177  df-cuts 28179  df-0s 28226  df-made 28246  df-old 28247  df-left 28249  df-right 28250  df-norec 28357  df-norec2 28368  df-adds 28379  df-negs 28440  df-subs 28441  df-muls 28526

This theorem is used by:  ltmuls2d  28591