Metamath Proof Explorer


Theorem lt4addmuld

Description: If four real numbers are less than a fifth real number, the sum of the four real numbers is less than four times the fifth real number. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses lt4addmuld.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
lt4addmuld.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
lt4addmuld.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
lt4addmuld.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ โ„ )
lt4addmuld.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โˆˆ โ„ )
lt4addmuld.alte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < ๐ธ )
lt4addmuld.blte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต < ๐ธ )
lt4addmuld.clte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ < ๐ธ )
lt4addmuld.dlte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท < ๐ธ )
Assertion lt4addmuld ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ถ ) + ๐ท ) < ( 4 ยท ๐ธ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lt4addmuld.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
2 lt4addmuld.b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
3 lt4addmuld.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ )
4 lt4addmuld.d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท โˆˆ โ„ )
5 lt4addmuld.e โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โˆˆ โ„ )
6 lt4addmuld.alte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < ๐ธ )
7 lt4addmuld.blte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต < ๐ธ )
8 lt4addmuld.clte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ < ๐ธ )
9 lt4addmuld.dlte โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ท < ๐ธ )
10 1 2 readdcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด + ๐ต ) โˆˆ โ„ )
11 10 3 readdcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ถ ) โˆˆ โ„ )
12 3re โŠข 3 โˆˆ โ„
13 12 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„ )
14 13 5 remulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 3 ยท ๐ธ ) โˆˆ โ„ )
15 1 2 3 5 6 7 8 lt3addmuld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ถ ) < ( 3 ยท ๐ธ ) )
16 11 4 14 5 15 9 lt2addd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ถ ) + ๐ท ) < ( ( 3 ยท ๐ธ ) + ๐ธ ) )
17 df-4 โŠข 4 = ( 3 + 1 )
18 17 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 4 = ( 3 + 1 ) )
19 18 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 4 ยท ๐ธ ) = ( ( 3 + 1 ) ยท ๐ธ ) )
20 13 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„‚ )
21 5 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โˆˆ โ„‚ )
22 20 21 adddirp1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 3 + 1 ) ยท ๐ธ ) = ( ( 3 ยท ๐ธ ) + ๐ธ ) )
23 19 22 eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 3 ยท ๐ธ ) + ๐ธ ) = ( 4 ยท ๐ธ ) )
24 16 23 breqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ถ ) + ๐ท ) < ( 4 ยท ๐ธ ) )