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Theorem ornglmullt

Description: In an ordered ring, multiplication with a positive does not change strict comparison. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-Apr-2018)

Ref Expression
Hypotheses ornglmullt.b ⊢ B = Base R
ornglmullt.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
ornglmullt.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
ornglmullt.1 ⊢ φ → R ∈ oRing
ornglmullt.2 ⊢ φ → X ∈ B
ornglmullt.3 ⊢ φ → Y ∈ B
ornglmullt.4 ⊢ φ → Z ∈ B
ornglmullt.l ⊢ < ˙ = < R
ornglmullt.d ⊢ φ → R ∈ DivRing
ornglmullt.5 ⊢ φ → X < ˙ Y
ornglmullt.6 ⊢ φ → 0 ˙ < ˙ Z
Assertion ornglmullt ⊢ φ → Z · ˙ X < ˙ Z · ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ornglmullt.b ⊢ B = Base R
2 ornglmullt.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
3 ornglmullt.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
4 ornglmullt.1 ⊢ φ → R ∈ oRing
5 ornglmullt.2 ⊢ φ → X ∈ B
6 ornglmullt.3 ⊢ φ → Y ∈ B
7 ornglmullt.4 ⊢ φ → Z ∈ B
8 ornglmullt.l ⊢ < ˙ = < R
9 ornglmullt.d ⊢ φ → R ∈ DivRing
10 ornglmullt.5 ⊢ φ → X < ˙ Y
11 ornglmullt.6 ⊢ φ → 0 ˙ < ˙ Z
12 eqid ⊢ ≤ R = ≤ R
13 12 8 pltle ⊢ R ∈ oRing ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X < ˙ Y → X ≤ R Y
14 13 imp ⊢ R ∈ oRing ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → X ≤ R Y
15 4 5 6 10 14 syl31anc ⊢ φ → X ≤ R Y
16 orngring ⊢ R ∈ oRing → R ∈ Ring
17 4 16 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
18 ringgrp ⊢ R ∈ Ring → R ∈ Grp
19 1 3 grpidcl ⊢ R ∈ Grp → 0 ˙ ∈ B
20 17 18 19 3syl ⊢ φ → 0 ˙ ∈ B
21 12 8 pltle ⊢ R ∈ oRing ∧ 0 ˙ ∈ B ∧ Z ∈ B → 0 ˙ < ˙ Z → 0 ˙ ≤ R Z
22 21 imp ⊢ R ∈ oRing ∧ 0 ˙ ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ 0 ˙ < ˙ Z → 0 ˙ ≤ R Z
23 4 20 7 11 22 syl31anc ⊢ φ → 0 ˙ ≤ R Z
24 1 2 3 4 5 6 7 12 15 23 ornglmulle ⊢ φ → Z · ˙ X ≤ R Z · ˙ Y
25 simpr ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → Z · ˙ X = Z · ˙ Y
26 25 oveq2d ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y
27 8 pltne ⊢ R ∈ oRing ∧ 0 ˙ ∈ B ∧ Z ∈ B → 0 ˙ < ˙ Z → 0 ˙ ≠ Z
28 27 imp ⊢ R ∈ oRing ∧ 0 ˙ ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ 0 ˙ < ˙ Z → 0 ˙ ≠ Z
29 4 20 7 11 28 syl31anc ⊢ φ → 0 ˙ ≠ Z
30 29 necomd ⊢ φ → Z ≠ 0 ˙
31 eqid ⊢ Unit ⁡ R = Unit ⁡ R
32 1 31 3 drngunit ⊢ R ∈ DivRing → Z ∈ Unit ⁡ R ↔ Z ∈ B ∧ Z ≠ 0 ˙
33 32 biimpar ⊢ R ∈ DivRing ∧ Z ∈ B ∧ Z ≠ 0 ˙ → Z ∈ Unit ⁡ R
34 9 7 30 33 syl12anc ⊢ φ → Z ∈ Unit ⁡ R
35 eqid ⊢ inv r ⁡ R = inv r ⁡ R
36 eqid ⊢ 1 R = 1 R
37 31 35 2 36 unitlinv ⊢ R ∈ Ring ∧ Z ∈ Unit ⁡ R → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z = 1 R
38 17 34 37 syl2anc ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z = 1 R
39 38 oveq1d ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = 1 R · ˙ X
40 31 35 1 ringinvcl ⊢ R ∈ Ring ∧ Z ∈ Unit ⁡ R → inv r ⁡ R ⁡ Z ∈ B
41 17 34 40 syl2anc ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z ∈ B
42 1 2 ringass ⊢ R ∈ Ring ∧ inv r ⁡ R ⁡ Z ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ∈ B → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X
43 17 41 7 5 42 syl13anc ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X
44 1 2 36 ringlidm ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B → 1 R · ˙ X = X
45 17 5 44 syl2anc ⊢ φ → 1 R · ˙ X = X
46 39 43 45 3eqtr3d ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = X
47 46 adantr ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ X = X
48 38 oveq1d ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y = 1 R · ˙ Y
49 1 2 ringass ⊢ R ∈ Ring ∧ inv r ⁡ R ⁡ Z ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y = inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y
50 17 41 7 6 49 syl13anc ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y = inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y
51 1 2 36 ringlidm ⊢ R ∈ Ring ∧ Y ∈ B → 1 R · ˙ Y = Y
52 17 6 51 syl2anc ⊢ φ → 1 R · ˙ Y = Y
53 48 50 52 3eqtr3d ⊢ φ → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y = Y
54 53 adantr ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → inv r ⁡ R ⁡ Z · ˙ Z · ˙ Y = Y
55 26 47 54 3eqtr3d ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → X = Y
56 8 pltne ⊢ R ∈ oRing ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X < ˙ Y → X ≠ Y
57 56 imp ⊢ R ∈ oRing ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → X ≠ Y
58 4 5 6 10 57 syl31anc ⊢ φ → X ≠ Y
59 58 adantr ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → X ≠ Y
60 59 neneqd ⊢ φ ∧ Z · ˙ X = Z · ˙ Y → ¬ X = Y
61 55 60 pm2.65da ⊢ φ → ¬ Z · ˙ X = Z · ˙ Y
62 61 neqned ⊢ φ → Z · ˙ X ≠ Z · ˙ Y
63 1 2 ringcl ⊢ R ∈ Ring ∧ Z ∈ B ∧ X ∈ B → Z · ˙ X ∈ B
64 17 7 5 63 syl3anc ⊢ φ → Z · ˙ X ∈ B
65 1 2 ringcl ⊢ R ∈ Ring ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → Z · ˙ Y ∈ B
66 17 7 6 65 syl3anc ⊢ φ → Z · ˙ Y ∈ B
67 12 8 pltval ⊢ R ∈ oRing ∧ Z · ˙ X ∈ B ∧ Z · ˙ Y ∈ B → Z · ˙ X < ˙ Z · ˙ Y ↔ Z · ˙ X ≤ R Z · ˙ Y ∧ Z · ˙ X ≠ Z · ˙ Y
68 4 64 66 67 syl3anc ⊢ φ → Z · ˙ X < ˙ Z · ˙ Y ↔ Z · ˙ X ≤ R Z · ˙ Y ∧ Z · ˙ X ≠ Z · ˙ Y
69 24 62 68 mpbir2and ⊢ φ → Z · ˙ X < ˙ Z · ˙ Y