Theorem nnaddcl 11663

Description: Closure of addition of positive integers, proved by induction on the second addend. (Contributed by NM, 12-Jan-1997.)

Assertion

Ref	Expression
nnaddcl	⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℕ)

Proof of Theorem nnaddcl

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 7166	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 1 → (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + 1))
2	1	eleq1d 2899	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 1 → ((𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + 1) ∈ ℕ))
3	2	imbi2d 343	. . 3 ⊢ (𝑥 = 1 → ((𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ) ↔ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)))
4		oveq2 7166	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + 𝑦))
5	4	eleq1d 2899	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ))
6	5	imbi2d 343	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ) ↔ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ)))
7		oveq2 7166	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + (𝑦 + 1)))
8	7	eleq1d 2899	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ))
9	8	imbi2d 343	. . 3 ⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ) ↔ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ)))
10		oveq2 7166	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝐴 + 𝑥) = (𝐴 + 𝐵))
11	10	eleq1d 2899	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + 𝐵) ∈ ℕ))
12	11	imbi2d 343	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑥) ∈ ℕ) ↔ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℕ)))
13		peano2nn 11652	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)
14		peano2nn 11652	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ → ((𝐴 + 𝑦) + 1) ∈ ℕ)
15		nncn 11648	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
16		nncn 11648	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℂ)
17		ax-1cn 10597	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℂ
18		addass 10626	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 1) = (𝐴 + (𝑦 + 1)))
19	17, 18	mp3an3 1446	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → ((𝐴 + 𝑦) + 1) = (𝐴 + (𝑦 + 1)))
20	15, 16, 19	syl2an 597	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐴 + 𝑦) + 1) = (𝐴 + (𝑦 + 1)))
21	20	eleq1d 2899	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝐴 + 𝑦) + 1) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ))
22	14, 21	syl5ib 246	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ → (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ))
23	22	expcom 416	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ → (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ)))
24	23	a2d 29	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ → ((𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝑦) ∈ ℕ) → (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + (𝑦 + 1)) ∈ ℕ)))
25	3, 6, 9, 12, 13, 24	nnind 11658	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℕ))
26	25	impcom 410	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℕ)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  (class class class)co 7158  ℂcc 10537  1c1 10540   + caddc 10542  ℕcn 11640

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-1cn 10597  ax-addcl 10599  ax-addass 10604

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-iun 4923  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-ov 7161  df-om 7583  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-nn 11641

This theorem is referenced by:  nnmulcl  11664  nnaddcld  11692  nnnn0addcl  11930  nn0addcl  11935  zaddcl  12025  9p1e10  12103  pythagtriplem4  16158  vdwapun  16312  vdwap1  16315  vdwlem2  16320  prmgaplem7  16395  prmgapprmolem  16399  mulgnndir  18258  uniioombllem3  24188  ballotlem1  31746  ballotlem2  31748  ballotlemfmpn  31754  ballotlem4  31758  ballotlemimin  31765  ballotlemsdom  31771  ballotlemsel1i  31772  ballotlemfrceq  31788  ballotlemfrcn0  31789  ballotlem1ri  31794  ballotth  31797  nndivsub  33807  nnadddir  39170  gbepos  43930  gbowpos  43931  nnsgrpmgm  44090