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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 ( 𝜑𝐴 ∈ ℝ )
lt4addmuld.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℝ )
lt4addmuld.c ( 𝜑𝐶 ∈ ℝ )
lt4addmuld.d ( 𝜑𝐷 ∈ ℝ )
lt4addmuld.e ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ )
lt4addmuld.alte ( 𝜑𝐴 < 𝐸 )
lt4addmuld.blte ( 𝜑𝐵 < 𝐸 )
lt4addmuld.clte ( 𝜑𝐶 < 𝐸 )
lt4addmuld.dlte ( 𝜑𝐷 < 𝐸 )
Assertion lt4addmuld ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 + 𝐵 ) + 𝐶 ) + 𝐷 ) < ( 4 · 𝐸 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lt4addmuld.a ( 𝜑𝐴 ∈ ℝ )
2 lt4addmuld.b ( 𝜑𝐵 ∈ ℝ )
3 lt4addmuld.c ( 𝜑𝐶 ∈ ℝ )
4 lt4addmuld.d ( 𝜑𝐷 ∈ ℝ )
5 lt4addmuld.e ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ )
6 lt4addmuld.alte ( 𝜑𝐴 < 𝐸 )
7 lt4addmuld.blte ( 𝜑𝐵 < 𝐸 )
8 lt4addmuld.clte ( 𝜑𝐶 < 𝐸 )
9 lt4addmuld.dlte ( 𝜑𝐷 < 𝐸 )
10 1 2 readdcld ( 𝜑 → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ ℝ )
11 10 3 readdcld ( 𝜑 → ( ( 𝐴 + 𝐵 ) + 𝐶 ) ∈ ℝ )
12 3re 3 ∈ ℝ
13 12 a1i ( 𝜑 → 3 ∈ ℝ )
14 13 5 remulcld ( 𝜑 → ( 3 · 𝐸 ) ∈ ℝ )
15 1 2 3 5 6 7 8 lt3addmuld ( 𝜑 → ( ( 𝐴 + 𝐵 ) + 𝐶 ) < ( 3 · 𝐸 ) )
16 11 4 14 5 15 9 lt2addd ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 + 𝐵 ) + 𝐶 ) + 𝐷 ) < ( ( 3 · 𝐸 ) + 𝐸 ) )
17 df-4 4 = ( 3 + 1 )
18 17 a1i ( 𝜑 → 4 = ( 3 + 1 ) )
19 18 oveq1d ( 𝜑 → ( 4 · 𝐸 ) = ( ( 3 + 1 ) · 𝐸 ) )
20 13 recnd ( 𝜑 → 3 ∈ ℂ )
21 5 recnd ( 𝜑𝐸 ∈ ℂ )
22 20 21 adddirp1d ( 𝜑 → ( ( 3 + 1 ) · 𝐸 ) = ( ( 3 · 𝐸 ) + 𝐸 ) )
23 19 22 eqtr2d ( 𝜑 → ( ( 3 · 𝐸 ) + 𝐸 ) = ( 4 · 𝐸 ) )
24 16 23 breqtrd ( 𝜑 → ( ( ( 𝐴 + 𝐵 ) + 𝐶 ) + 𝐷 ) < ( 4 · 𝐸 ) )