Metamath Proof Explorer


Theorem ltmpi

Description: Ordering property of multiplication for positive integers. (Contributed by NM, 8-Feb-1996) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion ltmpi ( ๐ถ โˆˆ N โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dmmulpi โŠข dom ยทN = ( N ร— N )
2 ltrelpi โŠข <N โŠ† ( N ร— N )
3 0npi โŠข ยฌ โˆ… โˆˆ N
4 pinn โŠข ( ๐ด โˆˆ N โ†’ ๐ด โˆˆ ฯ‰ )
5 pinn โŠข ( ๐ต โˆˆ N โ†’ ๐ต โˆˆ ฯ‰ )
6 elni2 โŠข ( ๐ถ โˆˆ N โ†” ( ๐ถ โˆˆ ฯ‰ โˆง โˆ… โˆˆ ๐ถ ) )
7 iba โŠข ( โˆ… โˆˆ ๐ถ โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐ต โˆง โˆ… โˆˆ ๐ถ ) ) )
8 nnmord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ ๐ต โˆง โˆ… โˆˆ ๐ถ ) โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
9 7 8 sylan9bbr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰ ) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
10 9 3exp1 โŠข ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ ( ๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ ( ๐ถ โˆˆ ฯ‰ โ†’ ( โˆ… โˆˆ ๐ถ โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) ) ) ) )
11 10 imp4b โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ ฯ‰ โˆง โˆ… โˆˆ ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) ) )
12 6 11 biimtrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ N โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) ) )
13 4 5 12 syl2an โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ N โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) ) )
14 13 imp โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
15 ltpiord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ๐ด โˆˆ ๐ต ) )
16 15 adantr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ๐ด โˆˆ ๐ต ) )
17 mulclpi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ด ) โˆˆ N )
18 mulclpi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โˆˆ N )
19 ltpiord โŠข ( ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) โˆˆ N โˆง ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โˆˆ N ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )
20 17 18 19 syl2an โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )
21 mulpiord โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ด ) = ( ๐ถ ยทo ๐ด ) )
22 21 adantr โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ด ) = ( ๐ถ ยทo ๐ด ) )
23 mulpiord โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) = ( ๐ถ ยทo ๐ต ) )
24 23 adantl โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) = ( ๐ถ ยทo ๐ต ) )
25 22 24 eleq12d โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
26 20 25 bitrd โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ด โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
27 26 anandis โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
28 27 ancoms โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยทo ๐ด ) โˆˆ ( ๐ถ ยทo ๐ต ) ) )
29 14 16 28 3bitr4d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )
30 29 3impa โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )
31 1 2 3 30 ndmovord โŠข ( ๐ถ โˆˆ N โ†’ ( ๐ด <N ๐ต โ†” ( ๐ถ ยทN ๐ด ) <N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )