Proof of Theorem xaddcom
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | elxr 9712 |
. 2
⊢ (𝐴 ∈ ℝ*
↔ (𝐴 ∈ ℝ
∨ 𝐴 = +∞ ∨
𝐴 =
-∞)) |
2 | | elxr 9712 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
↔ (𝐵 ∈ ℝ
∨ 𝐵 = +∞ ∨
𝐵 =
-∞)) |
3 | | recn 7886 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈
ℂ) |
4 | | recn 7886 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈
ℂ) |
5 | | addcom 8035 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴)) |
6 | 3, 4, 5 | syl2an 287 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 + 𝐵) = (𝐵 + 𝐴)) |
7 | | rexadd 9788 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 + 𝐵)) |
8 | | rexadd 9788 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 + 𝐴)) |
9 | 8 | ancoms 266 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (𝐵 + 𝐴)) |
10 | 6, 7, 9 | 3eqtr4d 2208 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴)) |
11 | | oveq2 5850 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 = +∞ → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 +𝑒
+∞)) |
12 | | rexr 7944 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈
ℝ*) |
13 | | renemnf 7947 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ -∞) |
14 | | xaddpnf1 9782 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐴 ≠ -∞)
→ (𝐴
+𝑒 +∞) = +∞) |
15 | 12, 13, 14 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 +𝑒 +∞)
= +∞) |
16 | 11, 15 | sylan9eqr 2221 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = +∞) |
17 | | oveq1 5849 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 = +∞ → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (+∞
+𝑒 𝐴)) |
18 | | xaddpnf2 9783 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐴 ≠ -∞)
→ (+∞ +𝑒 𝐴) = +∞) |
19 | 12, 13, 18 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (+∞
+𝑒 𝐴) =
+∞) |
20 | 17, 19 | sylan9eqr 2221 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = +∞) |
21 | 16, 20 | eqtr4d 2201 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴)) |
22 | | oveq2 5850 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 = -∞ → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐴 +𝑒
-∞)) |
23 | | renepnf 7946 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ +∞) |
24 | | xaddmnf1 9784 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐴 ≠ +∞)
→ (𝐴
+𝑒 -∞) = -∞) |
25 | 12, 23, 24 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 +𝑒 -∞)
= -∞) |
26 | 22, 25 | sylan9eqr 2221 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = -∞) |
27 | | oveq1 5849 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 = -∞ → (𝐵 +𝑒 𝐴) = (-∞
+𝑒 𝐴)) |
28 | | xaddmnf2 9785 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐴 ≠ +∞)
→ (-∞ +𝑒 𝐴) = -∞) |
29 | 12, 23, 28 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (-∞
+𝑒 𝐴) =
-∞) |
30 | 27, 29 | sylan9eqr 2221 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 𝐴) = -∞) |
31 | 26, 30 | eqtr4d 2201 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴)) |
32 | 10, 21, 31 | 3jaodan 1296 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞)) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴)) |
33 | 2, 32 | sylan2b 285 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(𝐵 +𝑒
𝐴)) |
34 | | pnfaddmnf 9786 |
. . . . . . . 8
⊢ (+∞
+𝑒 -∞) = 0 |
35 | | mnfaddpnf 9787 |
. . . . . . . 8
⊢ (-∞
+𝑒 +∞) = 0 |
36 | 34, 35 | eqtr4i 2189 |
. . . . . . 7
⊢ (+∞
+𝑒 -∞) = (-∞ +𝑒
+∞) |
37 | | simpr 109 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = -∞) →
𝐵 =
-∞) |
38 | 37 | oveq2d 5858 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = -∞) →
(+∞ +𝑒 𝐵) = (+∞ +𝑒
-∞)) |
39 | 37 | oveq1d 5857 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = -∞) →
(𝐵 +𝑒
+∞) = (-∞ +𝑒 +∞)) |
40 | 36, 38, 39 | 3eqtr4a 2225 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = -∞) →
(+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
+∞)) |
41 | | xaddpnf2 9783 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ -∞)
→ (+∞ +𝑒 𝐵) = +∞) |
42 | | xaddpnf1 9782 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ -∞)
→ (𝐵
+𝑒 +∞) = +∞) |
43 | 41, 42 | eqtr4d 2201 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ -∞)
→ (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
+∞)) |
44 | | xrmnfdc 9779 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ DECID 𝐵 = -∞) |
45 | | exmiddc 826 |
. . . . . . . 8
⊢
(DECID 𝐵 = -∞ → (𝐵 = -∞ ∨ ¬ 𝐵 = -∞)) |
46 | 44, 45 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (𝐵 = -∞ ∨
¬ 𝐵 =
-∞)) |
47 | | df-ne 2337 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ≠ -∞ ↔ ¬
𝐵 =
-∞) |
48 | 47 | orbi2i 752 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 = -∞ ∨ 𝐵 ≠ -∞) ↔ (𝐵 = -∞ ∨ ¬ 𝐵 = -∞)) |
49 | 46, 48 | sylibr 133 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (𝐵 = -∞ ∨
𝐵 ≠
-∞)) |
50 | 40, 43, 49 | mpjaodan 788 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
+∞)) |
51 | 50 | adantl 275 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (+∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
+∞)) |
52 | | simpl 108 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ 𝐴 =
+∞) |
53 | 52 | oveq1d 5857 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(+∞ +𝑒 𝐵)) |
54 | 52 | oveq2d 5858 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐵
+𝑒 𝐴) =
(𝐵 +𝑒
+∞)) |
55 | 51, 53, 54 | 3eqtr4d 2208 |
. . 3
⊢ ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(𝐵 +𝑒
𝐴)) |
56 | 35, 34 | eqtr4i 2189 |
. . . . . . 7
⊢ (-∞
+𝑒 +∞) = (+∞ +𝑒
-∞) |
57 | | simpr 109 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = +∞) →
𝐵 =
+∞) |
58 | 57 | oveq2d 5858 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = +∞) →
(-∞ +𝑒 𝐵) = (-∞ +𝑒
+∞)) |
59 | 57 | oveq1d 5857 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = +∞) →
(𝐵 +𝑒
-∞) = (+∞ +𝑒 -∞)) |
60 | 56, 58, 59 | 3eqtr4a 2225 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 = +∞) →
(-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
-∞)) |
61 | | xaddmnf2 9785 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ +∞)
→ (-∞ +𝑒 𝐵) = -∞) |
62 | | xaddmnf1 9784 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ +∞)
→ (𝐵
+𝑒 -∞) = -∞) |
63 | 61, 62 | eqtr4d 2201 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ≠ +∞)
→ (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
-∞)) |
64 | | xrpnfdc 9778 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ DECID 𝐵 = +∞) |
65 | | exmiddc 826 |
. . . . . . . 8
⊢
(DECID 𝐵 = +∞ → (𝐵 = +∞ ∨ ¬ 𝐵 = +∞)) |
66 | 64, 65 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (𝐵 = +∞ ∨
¬ 𝐵 =
+∞)) |
67 | | df-ne 2337 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ≠ +∞ ↔ ¬
𝐵 =
+∞) |
68 | 67 | orbi2i 752 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 ≠ +∞) ↔ (𝐵 = +∞ ∨ ¬ 𝐵 = +∞)) |
69 | 66, 68 | sylibr 133 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (𝐵 = +∞ ∨
𝐵 ≠
+∞)) |
70 | 60, 63, 69 | mpjaodan 788 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈ ℝ*
→ (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
-∞)) |
71 | 70 | adantl 275 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (-∞ +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒
-∞)) |
72 | | simpl 108 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ 𝐴 =
-∞) |
73 | 72 | oveq1d 5857 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(-∞ +𝑒 𝐵)) |
74 | 72 | oveq2d 5858 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐵
+𝑒 𝐴) =
(𝐵 +𝑒
-∞)) |
75 | 71, 73, 74 | 3eqtr4d 2208 |
. . 3
⊢ ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(𝐵 +𝑒
𝐴)) |
76 | 33, 55, 75 | 3jaoian 1295 |
. 2
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*)
→ (𝐴
+𝑒 𝐵) =
(𝐵 +𝑒
𝐴)) |
77 | 1, 76 | sylanb 282 |
1
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴)) |