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Theorem zmulscld

Description: The surreal integers are closed under multiplication. (Contributed by Scott Fenton, 20-Aug-2025)

Ref Expression
Hypotheses zmulscld.1 φ A s
zmulscld.2 φ B s
Assertion zmulscld φ A s B s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 zmulscld.1 φ A s
2 zmulscld.2 φ B s
3 elzs A s x s y s A = x - s y
4 1 3 sylib φ x s y s A = x - s y
5 elzs B s z s w s B = z - s w
6 2 5 sylib φ z s w s B = z - s w
7 reeanv y s w s A = x - s y B = z - s w y s A = x - s y w s B = z - s w
8 7 2rexbii x s z s y s w s A = x - s y B = z - s w x s z s y s A = x - s y w s B = z - s w
9 reeanv x s z s y s A = x - s y w s B = z - s w x s y s A = x - s y z s w s B = z - s w
10 8 9 bitri x s z s y s w s A = x - s y B = z - s w x s y s A = x - s y z s w s B = z - s w
11 nnsno x s x No
12 11 ad2antrr x s z s y s w s x No
13 nnsno y s y No
14 13 ad2antrl x s z s y s w s y No
15 12 14 subscld x s z s y s w s x - s y No
16 nnsno z s z No
17 16 ad2antlr x s z s y s w s z No
18 nnsno w s w No
19 18 ad2antll x s z s y s w s w No
20 15 17 19 subsdid x s z s y s w s x - s y s z - s w = x - s y s z - s x - s y s w
21 nnmulscl x s z s x s z s
22 21 adantr x s z s y s w s x s z s
23 22 nnsnod x s z s y s w s x s z No
24 simprl x s z s y s w s y s
25 simplr x s z s y s w s z s
26 nnmulscl y s z s y s z s
27 24 25 26 syl2anc x s z s y s w s y s z s
28 27 nnsnod x s z s y s w s y s z No
29 23 28 subscld x s z s y s w s x s z - s y s z No
30 nnmulscl x s w s x s w s
31 30 ad2ant2rl x s z s y s w s x s w s
32 31 nnsnod x s z s y s w s x s w No
33 nnmulscl y s w s y s w s
34 33 adantl x s z s y s w s y s w s
35 34 nnsnod x s z s y s w s y s w No
36 29 32 35 subsubs2d x s z s y s w s x s z - s y s z - s x s w - s y s w = x s z - s y s z + s y s w - s x s w
37 12 14 17 subsdird x s z s y s w s x - s y s z = x s z - s y s z
38 12 14 19 subsdird x s z s y s w s x - s y s w = x s w - s y s w
39 37 38 oveq12d x s z s y s w s x - s y s z - s x - s y s w = x s z - s y s z - s x s w - s y s w
40 23 35 28 32 addsubs4d x s z s y s w s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = x s z - s y s z + s y s w - s x s w
41 36 39 40 3eqtr4d x s z s y s w s x - s y s z - s x - s y s w = x s z + s y s w - s y s z + s x s w
42 20 41 eqtrd x s z s y s w s x - s y s z - s w = x s z + s y s w - s y s z + s x s w
43 nnaddscl x s z s y s w s x s z + s y s w s
44 22 34 43 syl2anc x s z s y s w s x s z + s y s w s
45 nnaddscl y s z s x s w s y s z + s x s w s
46 27 31 45 syl2anc x s z s y s w s y s z + s x s w s
47 eqid x s z + s y s w - s y s z + s x s w = x s z + s y s w - s y s z + s x s w
48 rspceov x s z + s y s w s y s z + s x s w s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = x s z + s y s w - s y s z + s x s w t s u s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = t - s u
49 47 48 mp3an3 x s z + s y s w s y s z + s x s w s t s u s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = t - s u
50 44 46 49 syl2anc x s z s y s w s t s u s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = t - s u
51 elzs x s z + s y s w - s y s z + s x s w s t s u s x s z + s y s w - s y s z + s x s w = t - s u
52 50 51 sylibr x s z s y s w s x s z + s y s w - s y s z + s x s w s
53 42 52 eqeltrd x s z s y s w s x - s y s z - s w s
54 oveq12 A = x - s y B = z - s w A s B = x - s y s z - s w
55 54 eleq1d A = x - s y B = z - s w A s B s x - s y s z - s w s
56 53 55 syl5ibrcom x s z s y s w s A = x - s y B = z - s w A s B s
57 56 rexlimdvva x s z s y s w s A = x - s y B = z - s w A s B s
58 57 rexlimivv x s z s y s w s A = x - s y B = z - s w A s B s
59 10 58 sylbir x s y s A = x - s y z s w s B = z - s w A s B s
60 4 6 59 syl2anc φ A s B s