Metamath Proof Explorer


Theorem mul2lt0rlt0

Description: If the result of a multiplication is strictly negative, then multiplicands are of different signs. (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses mul2lt0.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
mul2lt0.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
mul2lt0.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) < 0 )
Assertion mul2lt0rlt0 ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ 0 < ๐ด )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mul2lt0.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
2 mul2lt0.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
3 mul2lt0.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) < 0 )
4 1 2 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) โˆˆ โ„ )
5 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) โˆˆ โ„ )
6 0red โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
7 negelrp โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ โ†’ ( - ๐ต โˆˆ โ„+ โ†” ๐ต < 0 ) )
8 2 7 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - ๐ต โˆˆ โ„+ โ†” ๐ต < 0 ) )
9 8 biimpar โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ๐ต โˆˆ โ„+ )
10 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) < 0 )
11 5 6 9 10 ltdiv1dd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / - ๐ต ) < ( 0 / - ๐ต ) )
12 1 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
13 12 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
14 2 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
15 14 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
16 13 15 mulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
17 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ๐ต < 0 )
18 17 lt0ne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ๐ต โ‰  0 )
19 16 15 18 divneg2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / - ๐ต ) )
20 13 15 18 divcan4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / ๐ต ) = ๐ด )
21 20 negeqd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / ๐ต ) = - ๐ด )
22 19 21 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ต ) / - ๐ต ) = - ๐ด )
23 15 negcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ๐ต โˆˆ โ„‚ )
24 15 18 negne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ๐ต โ‰  0 )
25 23 24 div0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( 0 / - ๐ต ) = 0 )
26 11 22 25 3brtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ - ๐ด < 0 )
27 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
28 27 lt0neg2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ ( 0 < ๐ด โ†” - ๐ด < 0 ) )
29 26 28 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐ต < 0 ) โ†’ 0 < ๐ด )