MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  xrs1mnd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xrs1mnd 19716
Description: The extended real numbers, restricted to * ∖ {-∞}, form a monoid - in contrast to the full structure, see xrsmgmdifsgrp 19715. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Nov-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
xrs1mnd.1 𝑅 = (ℝ*𝑠s (ℝ* ∖ {-∞}))
Assertion
Ref Expression
xrs1mnd 𝑅 ∈ Mnd

Proof of Theorem xrs1mnd
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 difss 3720 . . . 4 (ℝ* ∖ {-∞}) ⊆ ℝ*
2 xrs1mnd.1 . . . . 5 𝑅 = (ℝ*𝑠s (ℝ* ∖ {-∞}))
3 xrsbas 19694 . . . . 5 * = (Base‘ℝ*𝑠)
42, 3ressbas2 15863 . . . 4 ((ℝ* ∖ {-∞}) ⊆ ℝ* → (ℝ* ∖ {-∞}) = (Base‘𝑅))
51, 4mp1i 13 . . 3 (⊤ → (ℝ* ∖ {-∞}) = (Base‘𝑅))
6 xrex 11781 . . . . 5 * ∈ V
7 difexg 4773 . . . . 5 (ℝ* ∈ V → (ℝ* ∖ {-∞}) ∈ V)
86, 7ax-mp 5 . . . 4 (ℝ* ∖ {-∞}) ∈ V
9 xrsadd 19695 . . . . 5 +𝑒 = (+g‘ℝ*𝑠)
102, 9ressplusg 15925 . . . 4 ((ℝ* ∖ {-∞}) ∈ V → +𝑒 = (+g𝑅))
118, 10mp1i 13 . . 3 (⊤ → +𝑒 = (+g𝑅))
12 eldifsn 4292 . . . . 5 (𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ↔ (𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ -∞))
13 eldifsn 4292 . . . . 5 (𝑦 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ↔ (𝑦 ∈ ℝ*𝑦 ≠ -∞))
14 xaddcl 12021 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ*𝑦 ∈ ℝ*) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ ℝ*)
1514ad2ant2r 782 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ -∞) ∧ (𝑦 ∈ ℝ*𝑦 ≠ -∞)) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ ℝ*)
16 xaddnemnf 12018 . . . . . 6 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ -∞) ∧ (𝑦 ∈ ℝ*𝑦 ≠ -∞)) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ≠ -∞)
17 eldifsn 4292 . . . . . 6 ((𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ↔ ((𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ ℝ* ∧ (𝑥 +𝑒 𝑦) ≠ -∞))
1815, 16, 17sylanbrc 697 . . . . 5 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ -∞) ∧ (𝑦 ∈ ℝ*𝑦 ≠ -∞)) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))
1912, 13, 18syl2anb 496 . . . 4 ((𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑦 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))
20193adant1 1077 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑦 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → (𝑥 +𝑒 𝑦) ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))
21 eldifsn 4292 . . . . 5 (𝑧 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ↔ (𝑧 ∈ ℝ*𝑧 ≠ -∞))
22 xaddass 12030 . . . . 5 (((𝑥 ∈ ℝ*𝑥 ≠ -∞) ∧ (𝑦 ∈ ℝ*𝑦 ≠ -∞) ∧ (𝑧 ∈ ℝ*𝑧 ≠ -∞)) → ((𝑥 +𝑒 𝑦) +𝑒 𝑧) = (𝑥 +𝑒 (𝑦 +𝑒 𝑧)))
2312, 13, 21, 22syl3anb 1366 . . . 4 ((𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑦 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑧 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → ((𝑥 +𝑒 𝑦) +𝑒 𝑧) = (𝑥 +𝑒 (𝑦 +𝑒 𝑧)))
2423adantl 482 . . 3 ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑦 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ∧ 𝑧 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))) → ((𝑥 +𝑒 𝑦) +𝑒 𝑧) = (𝑥 +𝑒 (𝑦 +𝑒 𝑧)))
25 0re 9992 . . . 4 0 ∈ ℝ
26 rexr 10037 . . . . 5 (0 ∈ ℝ → 0 ∈ ℝ*)
27 renemnf 10040 . . . . 5 (0 ∈ ℝ → 0 ≠ -∞)
28 eldifsn 4292 . . . . 5 (0 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) ↔ (0 ∈ ℝ* ∧ 0 ≠ -∞))
2926, 27, 28sylanbrc 697 . . . 4 (0 ∈ ℝ → 0 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))
3025, 29mp1i 13 . . 3 (⊤ → 0 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}))
31 eldifi 3715 . . . . 5 (𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞}) → 𝑥 ∈ ℝ*)
3231adantl 482 . . . 4 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → 𝑥 ∈ ℝ*)
33 xaddid2 12024 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ* → (0 +𝑒 𝑥) = 𝑥)
3432, 33syl 17 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → (0 +𝑒 𝑥) = 𝑥)
35 xaddid1 12023 . . . 4 (𝑥 ∈ ℝ* → (𝑥 +𝑒 0) = 𝑥)
3632, 35syl 17 . . 3 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ (ℝ* ∖ {-∞})) → (𝑥 +𝑒 0) = 𝑥)
375, 11, 20, 24, 30, 34, 36ismndd 17245 . 2 (⊤ → 𝑅 ∈ Mnd)
3837trud 1490 1 𝑅 ∈ Mnd
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wtru 1481  wcel 1987  wne 2790  Vcvv 3189  cdif 3556  wss 3559  {csn 4153  cfv 5852  (class class class)co 6610  cr 9887  0cc0 9888  -∞cmnf 10024  *cxr 10025   +𝑒 cxad 11896  Basecbs 15792  s cress 15793  +gcplusg 15873  *𝑠cxrs 16092  Mndcmnd 17226
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 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965
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 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  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-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-oadd 7516  df-er 7694  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-fin 7911  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-4 11033  df-5 11034  df-6 11035  df-7 11036  df-8 11037  df-9 11038  df-n0 11245  df-z 11330  df-dec 11446  df-uz 11640  df-xadd 11899  df-fz 12277  df-struct 15794  df-ndx 15795  df-slot 15796  df-base 15797  df-sets 15798  df-ress 15799  df-plusg 15886  df-mulr 15887  df-tset 15892  df-ple 15893  df-ds 15896  df-xrs 16094  df-mgm 17174  df-sgrp 17216  df-mnd 17227
This theorem is referenced by:  xrs1cmn  19718  xrge0subm  19719  xrge00  29495
  Copyright terms: Public domain W3C validator