Theorem nmulle 36888

Description: A condition for bounding a natural product above. Converse of ltnmul 36887. (Contributed by Scott Fenton, 16-Jul-2026.)

Assertion

Ref	Expression
nmulle	⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ·no 𝐵) ⊆ 𝐶 ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝐵,𝑎,𝑏   𝐶,𝑎,𝑏

Proof of Theorem nmulle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nmulcl 36862	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 ·no 𝐵) ∈ On)
2		ontri1 6386	. . 3 ⊢ (((𝐴 ·no 𝐵) ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ·no 𝐵) ⊆ 𝐶 ↔ ¬ 𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵)))
3	1, 2	stoic3 1809	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ·no 𝐵) ⊆ 𝐶 ↔ ¬ 𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵)))
4		ltnmul 36887	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ On ∧ 𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏))))
5	4	3coml 1145	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏))))
6		simpl3 1212	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ On)
7		simp1 1154	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → 𝐴 ∈ On)
8		simpl 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑎 ∈ 𝐴)
9		onelon 6376	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑎 ∈ On)
10	7, 8, 9	syl2an 608	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑎 ∈ On)
11		simp2 1155	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → 𝐵 ∈ On)
12		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐵)
13		onelon 6376	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ On)
14	11, 12, 13	syl2an 608	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑏 ∈ On)
15	10, 14	nmulcld 36864	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎 ·no 𝑏) ∈ On)
16	6, 15	naddcld 8667	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ∈ On)
17		simpl2 1211	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ∈ On)
18	10, 17	nmulcld 36864	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎 ·no 𝐵) ∈ On)
19		simpl1 1210	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ On)
20	19, 14	nmulcld 36864	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝐴 ·no 𝑏) ∈ On)
21	18, 20	naddcld 8667	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ On)
22		ontri1 6386	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ∈ On ∧ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ On) → ((𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ↔ ¬ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))
23	16, 21, 22	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ((𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ↔ ¬ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))
24	23	2rexbidva 3225	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 ¬ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))
25		rexnal2 3144	. . . . 5 ⊢ (∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 ¬ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)))
26	24, 25	bitrdi 290	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (∃𝑎 ∈ 𝐴 ∃𝑏 ∈ 𝐵 (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ⊆ ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))
27	5, 26	bitr2d 283	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (¬ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏)) ↔ 𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵)))
28	27	con1bid 358	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (¬ 𝐶 ∈ (𝐴 ·no 𝐵) ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))
29	3, 28	bitrd 282	1 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ·no 𝐵) ⊆ 𝐶 ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐵 ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ (𝐶 +no (𝑎 ·no 𝑏))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3898  Oncon0 6351  (class class class)co 7408   +no cnadd 8652   ·_no cnmul 36858

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734

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 2100  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-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-nadd 8653  df-nmul 36859

This theorem is used by:  nadddilem4  36894