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Description: Ordering property of addition. (Contributed by NM, 10-May-1996) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | ltasr | ⊢ ( 𝐶 ∈ R → ( 𝐴 <R 𝐵 ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | dmaddsr | ⊢ dom +R = ( R × R ) | |
| 2 | ltrelsr | ⊢ <R ⊆ ( R × R ) | |
| 3 | 0nsr | ⊢ ¬ ∅ ∈ R | |
| 4 | df-nr | ⊢ R = ( ( P × P ) / ~R ) | |
| 5 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R = 𝐶 → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) = ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) ) | |
| 6 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R = 𝐶 → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) = ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) | |
| 7 | 5 6 | breq12d | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R = 𝐶 → ( ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ↔ ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ) |
| 8 | 7 | bibi2d | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R = 𝐶 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ↔ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ) ) |
| 9 | breq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R = 𝐴 → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ 𝐴 <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) | |
| 10 | oveq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R = 𝐴 → ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) = ( 𝐶 +R 𝐴 ) ) | |
| 11 | 10 | breq1d | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R = 𝐴 → ( ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ) |
| 12 | 9 11 | bibi12d | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R = 𝐴 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( 𝐶 +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ↔ ( 𝐴 <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ) ) |
| 13 | breq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R = 𝐵 → ( 𝐴 <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ 𝐴 <R 𝐵 ) ) | |
| 14 | oveq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R = 𝐵 → ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) = ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) | |
| 15 | 14 | breq2d | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R = 𝐵 → ( ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) |
| 16 | 13 15 | bibi12d | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R = 𝐵 → ( ( 𝐴 <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ↔ ( 𝐴 <R 𝐵 ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) ) |
| 17 | addclpr | ⊢ ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) → ( 𝑣 +P 𝑢 ) ∈ P ) | |
| 18 | 17 | 3ad2ant1 | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( 𝑣 +P 𝑢 ) ∈ P ) |
| 19 | ltapr | ⊢ ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) ∈ P → ( ( 𝑥 +P 𝑤 ) <P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ↔ ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑥 +P 𝑤 ) ) <P ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) ) ) | |
| 20 | ltsrpr | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( 𝑥 +P 𝑤 ) <P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) | |
| 21 | ltsrpr | ⊢ ( [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R <R [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ↔ ( ( 𝑣 +P 𝑥 ) +P ( 𝑢 +P 𝑤 ) ) <P ( ( 𝑢 +P 𝑦 ) +P ( 𝑣 +P 𝑧 ) ) ) | |
| 22 | vex | ⊢ 𝑣 ∈ V | |
| 23 | vex | ⊢ 𝑥 ∈ V | |
| 24 | vex | ⊢ 𝑢 ∈ V | |
| 25 | addcompr | ⊢ ( 𝑦 +P 𝑧 ) = ( 𝑧 +P 𝑦 ) | |
| 26 | addasspr | ⊢ ( ( 𝑦 +P 𝑧 ) +P 𝑓 ) = ( 𝑦 +P ( 𝑧 +P 𝑓 ) ) | |
| 27 | vex | ⊢ 𝑤 ∈ V | |
| 28 | 22 23 24 25 26 27 | caov4 | ⊢ ( ( 𝑣 +P 𝑥 ) +P ( 𝑢 +P 𝑤 ) ) = ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑥 +P 𝑤 ) ) |
| 29 | addcompr | ⊢ ( ( 𝑢 +P 𝑦 ) +P ( 𝑣 +P 𝑧 ) ) = ( ( 𝑣 +P 𝑧 ) +P ( 𝑢 +P 𝑦 ) ) | |
| 30 | vex | ⊢ 𝑧 ∈ V | |
| 31 | addcompr | ⊢ ( 𝑥 +P 𝑤 ) = ( 𝑤 +P 𝑥 ) | |
| 32 | addasspr | ⊢ ( ( 𝑥 +P 𝑤 ) +P 𝑓 ) = ( 𝑥 +P ( 𝑤 +P 𝑓 ) ) | |
| 33 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 34 | 22 30 24 31 32 33 | caov42 | ⊢ ( ( 𝑣 +P 𝑧 ) +P ( 𝑢 +P 𝑦 ) ) = ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) |
| 35 | 29 34 | eqtri | ⊢ ( ( 𝑢 +P 𝑦 ) +P ( 𝑣 +P 𝑧 ) ) = ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) |
| 36 | 28 35 | breq12i | ⊢ ( ( ( 𝑣 +P 𝑥 ) +P ( 𝑢 +P 𝑤 ) ) <P ( ( 𝑢 +P 𝑦 ) +P ( 𝑣 +P 𝑧 ) ) ↔ ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑥 +P 𝑤 ) ) <P ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) ) |
| 37 | 21 36 | bitri | ⊢ ( [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R <R [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ↔ ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑥 +P 𝑤 ) ) <P ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) +P ( 𝑦 +P 𝑧 ) ) ) |
| 38 | 19 20 37 | 3bitr4g | ⊢ ( ( 𝑣 +P 𝑢 ) ∈ P → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R <R [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ) ) |
| 39 | 18 38 | syl | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R <R [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ) ) |
| 40 | addsrpr | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) = [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R ) | |
| 41 | 40 | 3adant3 | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) = [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R ) |
| 42 | addsrpr | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) = [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ) | |
| 43 | 42 | 3adant2 | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) = [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ) |
| 44 | 41 43 | breq12d | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ↔ [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑥 ) , ( 𝑢 +P 𝑦 ) 〉 ] ~R <R [ 〈 ( 𝑣 +P 𝑧 ) , ( 𝑢 +P 𝑤 ) 〉 ] ~R ) ) |
| 45 | 39 44 | bitr4d | ⊢ ( ( ( 𝑣 ∈ P ∧ 𝑢 ∈ P ) ∧ ( 𝑥 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ P ) ∧ ( 𝑧 ∈ P ∧ 𝑤 ∈ P ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R <R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ↔ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ~R ) <R ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ~R +R [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ~R ) ) ) |
| 46 | 4 8 12 16 45 | 3ecoptocl | ⊢ ( ( 𝐶 ∈ R ∧ 𝐴 ∈ R ∧ 𝐵 ∈ R ) → ( 𝐴 <R 𝐵 ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) |
| 47 | 46 | 3coml | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ R ∧ 𝐵 ∈ R ∧ 𝐶 ∈ R ) → ( 𝐴 <R 𝐵 ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) |
| 48 | 1 2 3 47 | ndmovord | ⊢ ( 𝐶 ∈ R → ( 𝐴 <R 𝐵 ↔ ( 𝐶 +R 𝐴 ) <R ( 𝐶 +R 𝐵 ) ) ) |