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Theorem ltasr

Description: Ordering property of addition. (Contributed by NM, 10-May-1996) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion ltasr ⊢ C ∈ 𝑹 → A < 𝑹 B ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dmaddsr ⊢ dom ⁡ + 𝑹 = 𝑹 × 𝑹
2 ltrelsr ⊢ < 𝑹 ⊆ 𝑹 × 𝑹
3 0nsr ⊢ ¬ ∅ ∈ 𝑹
4 df-nr ⊢ 𝑹 = 𝑷 × 𝑷 / ~ 𝑹
5 oveq1 ⊢ v u ~ 𝑹 = C → v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 = C + 𝑹 x y ~ 𝑹
6 oveq1 ⊢ v u ~ 𝑹 = C → v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 = C + 𝑹 z w ~ 𝑹
7 5 6 breq12d ⊢ v u ~ 𝑹 = C → v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹
8 7 bibi2d ⊢ v u ~ 𝑹 = C → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹
9 breq1 ⊢ x y ~ 𝑹 = A → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ A < 𝑹 z w ~ 𝑹
10 oveq2 ⊢ x y ~ 𝑹 = A → C + 𝑹 x y ~ 𝑹 = C + 𝑹 A
11 10 breq1d ⊢ x y ~ 𝑹 = A → C + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹
12 9 11 bibi12d ⊢ x y ~ 𝑹 = A → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ A < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹
13 breq2 ⊢ z w ~ 𝑹 = B → A < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ A < 𝑹 B
14 oveq2 ⊢ z w ~ 𝑹 = B → C + 𝑹 z w ~ 𝑹 = C + 𝑹 B
15 14 breq2d ⊢ z w ~ 𝑹 = B → C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B
16 13 15 bibi12d ⊢ z w ~ 𝑹 = B → A < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ A < 𝑹 B ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B
17 addclpr ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 → v + 𝑷 u ∈ 𝑷
18 17 3ad2ant1 ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → v + 𝑷 u ∈ 𝑷
19 ltapr ⊢ v + 𝑷 u ∈ 𝑷 → x + 𝑷 w < 𝑷 y + 𝑷 z ↔ v + 𝑷 u + 𝑷 x + 𝑷 w < 𝑷 v + 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 z
20 ltsrpr ⊢ x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ x + 𝑷 w < 𝑷 y + 𝑷 z
21 ltsrpr ⊢ v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹 < 𝑹 v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹 ↔ v + 𝑷 x + 𝑷 u + 𝑷 w < 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 v + 𝑷 z
22 vex ⊢ v ∈ V
23 vex ⊢ x ∈ V
24 vex ⊢ u ∈ V
25 addcompr ⊢ y + 𝑷 z = z + 𝑷 y
26 addasspr ⊢ y + 𝑷 z + 𝑷 f = y + 𝑷 z + 𝑷 f
27 vex ⊢ w ∈ V
28 22 23 24 25 26 27 caov4 ⊢ v + 𝑷 x + 𝑷 u + 𝑷 w = v + 𝑷 u + 𝑷 x + 𝑷 w
29 addcompr ⊢ u + 𝑷 y + 𝑷 v + 𝑷 z = v + 𝑷 z + 𝑷 u + 𝑷 y
30 vex ⊢ z ∈ V
31 addcompr ⊢ x + 𝑷 w = w + 𝑷 x
32 addasspr ⊢ x + 𝑷 w + 𝑷 f = x + 𝑷 w + 𝑷 f
33 vex ⊢ y ∈ V
34 22 30 24 31 32 33 caov42 ⊢ v + 𝑷 z + 𝑷 u + 𝑷 y = v + 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 z
35 29 34 eqtri ⊢ u + 𝑷 y + 𝑷 v + 𝑷 z = v + 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 z
36 28 35 breq12i ⊢ v + 𝑷 x + 𝑷 u + 𝑷 w < 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 v + 𝑷 z ↔ v + 𝑷 u + 𝑷 x + 𝑷 w < 𝑷 v + 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 z
37 21 36 bitri ⊢ v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹 < 𝑹 v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹 ↔ v + 𝑷 u + 𝑷 x + 𝑷 w < 𝑷 v + 𝑷 u + 𝑷 y + 𝑷 z
38 19 20 37 3bitr4g ⊢ v + 𝑷 u ∈ 𝑷 → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹 < 𝑹 v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹
39 18 38 syl ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹 < 𝑹 v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹
40 addsrpr ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 → v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 = v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹
41 40 3adant3 ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 = v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹
42 addsrpr ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 = v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹
43 42 3adant2 ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 = v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹
44 41 43 breq12d ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ v + 𝑷 x u + 𝑷 y ~ 𝑹 < 𝑹 v + 𝑷 z u + 𝑷 w ~ 𝑹
45 39 44 bitr4d ⊢ v ∈ 𝑷 ∧ u ∈ 𝑷 ∧ x ∈ 𝑷 ∧ y ∈ 𝑷 ∧ z ∈ 𝑷 ∧ w ∈ 𝑷 → x y ~ 𝑹 < 𝑹 z w ~ 𝑹 ↔ v u ~ 𝑹 + 𝑹 x y ~ 𝑹 < 𝑹 v u ~ 𝑹 + 𝑹 z w ~ 𝑹
46 4 8 12 16 45 3ecoptocl ⊢ C ∈ 𝑹 ∧ A ∈ 𝑹 ∧ B ∈ 𝑹 → A < 𝑹 B ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B
47 46 3coml ⊢ A ∈ 𝑹 ∧ B ∈ 𝑹 ∧ C ∈ 𝑹 → A < 𝑹 B ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B
48 1 2 3 47 ndmovord ⊢ C ∈ 𝑹 → A < 𝑹 B ↔ C + 𝑹 A < 𝑹 C + 𝑹 B