Metamath Proof Explorer


Theorem muls01

Description: Surreal multiplication by zero. (Contributed by Scott Fenton, 4-Feb-2025)

Ref Expression
Assertion muls01 ( ๐ด โˆˆ No โ†’ ( ๐ด ยทs 0s ) = 0s )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0sno โŠข 0s โˆˆ No
2 mulsval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ No โˆง 0s โˆˆ No ) โ†’ ( ๐ด ยทs 0s ) = ( ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) |s ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) ) )
3 1 2 mpan2 โŠข ( ๐ด โˆˆ No โ†’ ( ๐ด ยทs 0s ) = ( ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) |s ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) ) )
4 rex0 โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ž โˆˆ โˆ… ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) )
5 left0s โŠข ( L โ€˜ 0s ) = โˆ…
6 5 rexeqi โŠข ( โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ž โˆˆ โˆ… ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) )
7 4 6 mtbir โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) )
8 7 a1i โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) )
9 8 nrex โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) )
10 9 abf โŠข { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } = โˆ…
11 rex0 โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘  โˆˆ โˆ… ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) )
12 right0s โŠข ( R โ€˜ 0s ) = โˆ…
13 12 rexeqi โŠข ( โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) โ†” โˆƒ ๐‘  โˆˆ โˆ… ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) )
14 11 13 mtbir โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) )
15 14 a1i โŠข ( ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) )
16 15 nrex โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) )
17 16 abf โŠข { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } = โˆ…
18 10 17 uneq12i โŠข ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) = ( โˆ… โˆช โˆ… )
19 un0 โŠข ( โˆ… โˆช โˆ… ) = โˆ…
20 18 19 eqtri โŠข ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) = โˆ…
21 rex0 โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ข โˆˆ โˆ… ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) )
22 12 rexeqi โŠข ( โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ข โˆˆ โˆ… ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) )
23 21 22 mtbir โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) )
24 23 a1i โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) )
25 24 nrex โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) )
26 25 abf โŠข { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } = โˆ…
27 rex0 โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ โˆ… ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) )
28 5 rexeqi โŠข ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ โˆ… ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) )
29 27 28 mtbir โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) )
30 29 a1i โŠข ( ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) )
31 30 nrex โŠข ยฌ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) )
32 31 abf โŠข { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } = โˆ…
33 26 32 uneq12i โŠข ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) = ( โˆ… โˆช โˆ… )
34 33 19 eqtri โŠข ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) = โˆ…
35 20 34 oveq12i โŠข ( ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) |s ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) ) = ( โˆ… |s โˆ… )
36 df-0s โŠข 0s = ( โˆ… |s โˆ… )
37 35 36 eqtr4i โŠข ( ( { ๐‘Ž โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ž โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘Ž = ( ( ( ๐‘ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ž ) ) -s ( ๐‘ ยทs ๐‘ž ) ) } โˆช { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘  โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘Ÿ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘  ) ) -s ( ๐‘Ÿ ยทs ๐‘  ) ) } ) |s ( { ๐‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( L โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ( R โ€˜ 0s ) ๐‘ = ( ( ( ๐‘ก ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ข ) ) -s ( ๐‘ก ยทs ๐‘ข ) ) } โˆช { ๐‘‘ โˆฃ โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ( R โ€˜ ๐ด ) โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( L โ€˜ 0s ) ๐‘‘ = ( ( ( ๐‘ฃ ยทs 0s ) +s ( ๐ด ยทs ๐‘ค ) ) -s ( ๐‘ฃ ยทs ๐‘ค ) ) } ) ) = 0s
38 3 37 eqtrdi โŠข ( ๐ด โˆˆ No โ†’ ( ๐ด ยทs 0s ) = 0s )