Metamath Proof Explorer


Theorem sltmul2

Description: Multiplication of both sides of surreal less-than by a positive number. (Contributed by Scott Fenton, 10-Mar-2025)

Ref Expression
Assertion sltmul2 ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ต <s ๐ถ โ†” ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1l โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ๐ด โˆˆ No )
2 simpl3 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ No )
3 simpl2 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ๐ต โˆˆ No )
4 2 3 subscld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ๐ถ -s ๐ต ) โˆˆ No )
5 simpl1r โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ 0s <s ๐ด )
6 simp2 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ๐ต โˆˆ No )
7 simp3 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ๐ถ โˆˆ No )
8 6 7 posdifsd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ต <s ๐ถ โ†” 0s <s ( ๐ถ -s ๐ต ) ) )
9 8 biimpa โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ 0s <s ( ๐ถ -s ๐ต ) )
10 1 4 5 9 mulsgt0d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ 0s <s ( ๐ด ยทs ( ๐ถ -s ๐ต ) ) )
11 1 2 3 subsdid โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด ยทs ( ๐ถ -s ๐ต ) ) = ( ( ๐ด ยทs ๐ถ ) -s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) )
12 10 11 breqtrd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ 0s <s ( ( ๐ด ยทs ๐ถ ) -s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) )
13 1 3 mulscld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ต ) โˆˆ No )
14 1 2 mulscld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โˆˆ No )
15 13 14 posdifsd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†” 0s <s ( ( ๐ด ยทs ๐ถ ) -s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) ) )
16 12 15 mpbird โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ๐ต <s ๐ถ ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) )
17 simp1l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ๐ด โˆˆ No )
18 17 7 mulscld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โˆˆ No )
19 sltirr โŠข ( ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โˆˆ No โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) )
20 18 19 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) )
21 oveq2 โŠข ( ๐ต = ๐ถ โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ต ) = ( ๐ด ยทs ๐ถ ) )
22 21 breq1d โŠข ( ๐ต = ๐ถ โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†” ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )
23 22 notbid โŠข ( ๐ต = ๐ถ โ†’ ( ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†” ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )
24 20 23 syl5ibrcom โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ต = ๐ถ โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )
25 24 con2d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†’ ยฌ ๐ต = ๐ถ ) )
26 25 imp โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ยฌ ๐ต = ๐ถ )
27 17 6 mulscld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ต ) โˆˆ No )
28 sltasym โŠข ( ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) โˆˆ No โˆง ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โˆˆ No ) โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) )
29 27 18 28 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) )
30 29 imp โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ยฌ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) )
31 simpl1l โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ No )
32 31 adantr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ No )
33 simpll2 โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ No )
34 simpll3 โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ No )
35 33 34 subscld โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ต -s ๐ถ ) โˆˆ No )
36 simpl1r โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ 0s <s ๐ด )
37 36 adantr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ 0s <s ๐ด )
38 simpr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) )
39 32 35 37 38 mulsgt0d โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ 0s <s ( ๐ด ยทs ( ๐ต -s ๐ถ ) ) )
40 32 33 34 subsdid โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ด ยทs ( ๐ต -s ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) -s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )
41 40 breq2d โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( 0s <s ( ๐ด ยทs ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†” 0s <s ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) -s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) ) )
42 18 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) โˆˆ No )
43 27 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ต ) โˆˆ No )
44 42 43 posdifsd โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) โ†” 0s <s ( ( ๐ด ยทs ๐ต ) -s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) ) )
45 41 44 bitr4d โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( 0s <s ( ๐ด ยทs ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†” ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) ) )
46 39 45 mpbid โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โˆง 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ด ยทs ๐ถ ) <s ( ๐ด ยทs ๐ต ) )
47 30 46 mtand โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ยฌ 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) )
48 simpl3 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ No )
49 simpl2 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ No )
50 48 49 posdifsd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ถ <s ๐ต โ†” 0s <s ( ๐ต -s ๐ถ ) ) )
51 47 50 mtbird โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ยฌ ๐ถ <s ๐ต )
52 sltlin โŠข ( ( ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ต <s ๐ถ โˆจ ๐ต = ๐ถ โˆจ ๐ถ <s ๐ต ) )
53 49 48 52 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ( ๐ต <s ๐ถ โˆจ ๐ต = ๐ถ โˆจ ๐ถ <s ๐ต ) )
54 26 51 53 ecase23d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โˆง ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) โ†’ ๐ต <s ๐ถ )
55 16 54 impbida โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s <s ๐ด ) โˆง ๐ต โˆˆ No โˆง ๐ถ โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ต <s ๐ถ โ†” ( ๐ด ยทs ๐ต ) <s ( ๐ด ยทs ๐ถ ) ) )