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Theorem addsproplem5

Description: Lemma for surreal addition properties. Show the second half of the inductive hypothesis when Z is older than Y . (Contributed by Scott Fenton, 21-Jan-2025)

Ref Expression
Hypotheses addsproplem.1 ⊢ φ → ∀ x ∈ No ∀ y ∈ No ∀ z ∈ No bday ⁡ x + bday ⁡ y ∪ bday ⁡ x + bday ⁡ z ∈ bday ⁡ X + bday ⁡ Y ∪ bday ⁡ X + bday ⁡ Z → x + s y ∈ No ∧ y < s z → y + s x < s z + s x
addspropord.2 ⊢ φ → X ∈ No
addspropord.3 ⊢ φ → Y ∈ No
addspropord.4 ⊢ φ → Z ∈ No
addspropord.5 ⊢ φ → Y < s Z
addsproplem5.6 ⊢ φ → bday ⁡ Z ∈ bday ⁡ Y
Assertion addsproplem5 ⊢ φ → Y + s X < s Z + s X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 addsproplem.1 ⊢ φ → ∀ x ∈ No ∀ y ∈ No ∀ z ∈ No bday ⁡ x + bday ⁡ y ∪ bday ⁡ x + bday ⁡ z ∈ bday ⁡ X + bday ⁡ Y ∪ bday ⁡ X + bday ⁡ Z → x + s y ∈ No ∧ y < s z → y + s x < s z + s x
2 addspropord.2 ⊢ φ → X ∈ No
3 addspropord.3 ⊢ φ → Y ∈ No
4 addspropord.4 ⊢ φ → Z ∈ No
5 addspropord.5 ⊢ φ → Y < s Z
6 addsproplem5.6 ⊢ φ → bday ⁡ Z ∈ bday ⁡ Y
7 1 2 3 addsproplem3 ⊢ φ → X + s Y ∈ No ∧ e | ∃ f ∈ L ⁡ X e = f + s Y ∪ g | ∃ h ∈ L ⁡ Y g = X + s h ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s a | ∃ c ∈ R ⁡ X a = c + s Y ∪ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d
8 7 simp3d ⊢ φ → X + s Y ≪ s a | ∃ c ∈ R ⁡ X a = c + s Y ∪ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d
9 ovex ⊢ X + s Y ∈ V
10 9 snid ⊢ X + s Y ∈ X + s Y
11 10 a1i ⊢ φ → X + s Y ∈ X + s Y
12 bdayon ⊢ bday ⁡ Y ∈ On
13 oldbday ⊢ bday ⁡ Y ∈ On ∧ Z ∈ No → Z ∈ Old ⁡ bday ⁡ Y ↔ bday ⁡ Z ∈ bday ⁡ Y
14 12 4 13 sylancr ⊢ φ → Z ∈ Old ⁡ bday ⁡ Y ↔ bday ⁡ Z ∈ bday ⁡ Y
15 6 14 mpbird ⊢ φ → Z ∈ Old ⁡ bday ⁡ Y
16 elright ⊢ Z ∈ R ⁡ Y ↔ Z ∈ Old ⁡ bday ⁡ Y ∧ Y < s Z
17 15 5 16 sylanbrc ⊢ φ → Z ∈ R ⁡ Y
18 eqid ⊢ X + s Z = X + s Z
19 oveq2 ⊢ d = Z → X + s d = X + s Z
20 19 rspceeqv ⊢ Z ∈ R ⁡ Y ∧ X + s Z = X + s Z → ∃ d ∈ R ⁡ Y X + s Z = X + s d
21 17 18 20 sylancl ⊢ φ → ∃ d ∈ R ⁡ Y X + s Z = X + s d
22 ovex ⊢ X + s Z ∈ V
23 eqeq1 ⊢ b = X + s Z → b = X + s d ↔ X + s Z = X + s d
24 23 rexbidv ⊢ b = X + s Z → ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d ↔ ∃ d ∈ R ⁡ Y X + s Z = X + s d
25 22 24 elab ⊢ X + s Z ∈ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d ↔ ∃ d ∈ R ⁡ Y X + s Z = X + s d
26 21 25 sylibr ⊢ φ → X + s Z ∈ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d
27 elun2 ⊢ X + s Z ∈ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d → X + s Z ∈ a | ∃ c ∈ R ⁡ X a = c + s Y ∪ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d
28 26 27 syl ⊢ φ → X + s Z ∈ a | ∃ c ∈ R ⁡ X a = c + s Y ∪ b | ∃ d ∈ R ⁡ Y b = X + s d
29 8 11 28 sltssepcd ⊢ φ → X + s Y < s X + s Z
30 3 2 addscomd ⊢ φ → Y + s X = X + s Y
31 4 2 addscomd ⊢ φ → Z + s X = X + s Z
32 29 30 31 3brtr4d ⊢ φ → Y + s X < s Z + s X