Theorem nmulle 37144

Description: A condition for bounding a natural product above. Converse of ltnmul 37143. (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 37118	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 ·no 𝐵) ∈ On)
2		ontri1 6415	. . 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 37143	. . . . 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 6405	. . . . . . . . . 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 6405	. . . . . . . . . 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 37120	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎 ·no 𝑏) ∈ On)
16	6, 15	naddcld 8717	. . . . . . 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 37120	. . . . . . . 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 37120	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝐴 ·no 𝑏) ∈ On)
21	18, 20	naddcld 8717	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ((𝑎 ·no 𝐵) +no (𝐴 ·no 𝑏)) ∈ On)
22		ontri1 6415	. . . . . . 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 3229	. . . . 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 3148	. . . . 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 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900  Oncon0 6380  (class class class)co 7443   +no cnadd 8702   ·_no cnmul 37114

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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775

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-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-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-nadd 8703  df-nmul 37115

This theorem is used by:  nadddilem4  37150