MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  xaddcom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xaddcom 12013
Description: The extended real addition operation is commutative. (Contributed by NM, 26-Dec-2011.)
Assertion
Ref Expression
xaddcom ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))

Proof of Theorem xaddcom
StepHypRef Expression
1 elxr 11894 . 2 (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
2 elxr 11894 . . . 4 (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
3 recn 9971 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
4 recn 9971 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℂ)
5 addcom 10167 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴))
63, 4, 5syl2an 494 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴))
7 rexadd 12005 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 + 𝐵))
8 rexadd 12005 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 + 𝐴))
98ancoms 469 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 + 𝐴))
106, 7, 93eqtr4d 2670 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
11 oveq2 6613 . . . . . . 7 (𝐵 = +∞ → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 +𝑒 +∞))
12 rexr 10030 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
13 renemnf 10033 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ -∞)
14 xaddpnf1 11999 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ -∞) → (𝐴 +𝑒 +∞) = +∞)
1512, 13, 14syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 +𝑒 +∞) = +∞)
1611, 15sylan9eqr 2682 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = +∞)
17 oveq1 6612 . . . . . . 7 (𝐵 = +∞ → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (+∞ +𝑒 𝐴))
18 xaddpnf2 12000 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 𝐴) = +∞)
1912, 13, 18syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → (+∞ +𝑒 𝐴) = +∞)
2017, 19sylan9eqr 2682 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = +∞)
2116, 20eqtr4d 2663 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
22 oveq2 6613 . . . . . . 7 (𝐵 = -∞ → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 +𝑒 -∞))
23 renepnf 10032 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ +∞)
24 xaddmnf1 12001 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ +∞) → (𝐴 +𝑒 -∞) = -∞)
2512, 23, 24syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 +𝑒 -∞) = -∞)
2622, 25sylan9eqr 2682 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = -∞)
27 oveq1 6612 . . . . . . 7 (𝐵 = -∞ → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (-∞ +𝑒 𝐴))
28 xaddmnf2 12002 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 𝐴) = -∞)
2912, 23, 28syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → (-∞ +𝑒 𝐴) = -∞)
3027, 29sylan9eqr 2682 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = -∞)
3126, 30eqtr4d 2663 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
3210, 21, 313jaodan 1391 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞)) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
332, 32sylan2b 492 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
34 pnfaddmnf 12003 . . . . . . . 8 (+∞ +𝑒 -∞) = 0
35 mnfaddpnf 12004 . . . . . . . 8 (-∞ +𝑒 +∞) = 0
3634, 35eqtr4i 2651 . . . . . . 7 (+∞ +𝑒 -∞) = (-∞ +𝑒 +∞)
37 simpr 477 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = -∞) → 𝐵 = -∞)
3837oveq2d 6621 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = -∞) → (+∞ +𝑒 𝐵) = (+∞ +𝑒 -∞))
3937oveq1d 6620 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 +∞) = (-∞ +𝑒 +∞))
4036, 38, 393eqtr4a 2686 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = -∞) → (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 +∞))
41 xaddpnf2 12000 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 𝐵) = +∞)
42 xaddpnf1 11999 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ -∞) → (𝐵 +𝑒 +∞) = +∞)
4341, 42eqtr4d 2663 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 +∞))
4440, 43pm2.61dane 2883 . . . . 5 (𝐵 ∈ ℝ* → (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 +∞))
4544adantl 482 . . . 4 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 +∞))
46 simpl 473 . . . . 5 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐴 = +∞)
4746oveq1d 6620 . . . 4 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (+∞ +𝑒 𝐵))
4846oveq2d 6621 . . . 4 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 +𝑒 +∞))
4945, 47, 483eqtr4d 2670 . . 3 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
5035, 34eqtr4i 2651 . . . . . . 7 (-∞ +𝑒 +∞) = (+∞ +𝑒 -∞)
51 simpr 477 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = +∞) → 𝐵 = +∞)
5251oveq2d 6621 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = +∞) → (-∞ +𝑒 𝐵) = (-∞ +𝑒 +∞))
5351oveq1d 6620 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = +∞) → (𝐵 +𝑒 -∞) = (+∞ +𝑒 -∞))
5450, 52, 533eqtr4a 2686 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 = +∞) → (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -∞))
55 xaddmnf2 12002 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 𝐵) = -∞)
56 xaddmnf1 12001 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 +𝑒 -∞) = -∞)
5755, 56eqtr4d 2663 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -∞))
5854, 57pm2.61dane 2883 . . . . 5 (𝐵 ∈ ℝ* → (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -∞))
5958adantl 482 . . . 4 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -∞))
60 simpl 473 . . . . 5 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐴 = -∞)
6160oveq1d 6620 . . . 4 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (-∞ +𝑒 𝐵))
6260oveq2d 6621 . . . 4 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 +𝑒 -∞))
6359, 61, 623eqtr4d 2670 . . 3 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
6433, 49, 633jaoian 1390 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
651, 64sylanb 489 1 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3o 1035   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  (class class class)co 6605  cc 9879  cr 9880  0cc0 9881   + caddc 9884  +∞cpnf 10016  -∞cmnf 10017  *cxr 10018   +𝑒 cxad 11888
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-op 4160  df-uni 4408  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-xadd 11891
This theorem is referenced by:  xaddid2  12015  xleadd2a  12024  xltadd2  12027  xposdif  12032  xadd4d  12073  hashunx  13112  xrsnsgrp  19696  xrs1cmn  19700  blcld  22215  xrsxmet  22515  metdstri  22557  xaddeq0  29353  xlt2addrd  29359  xrge0npcan  29471  esumle  29893  esumlef  29897  measun  30047  difelcarsg  30145  xaddcomd  38972
  Copyright terms: Public domain W3C validator