Theorem hashunx 14557

Description: The size of the union of disjoint sets is the result of the extended real addition of their sizes, analogous to hashun 14553. (Contributed by Alexander van der Vekens, 21-Dec-2017.)

Assertion

Ref	Expression
hashunx	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))

Proof of Theorem hashunx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashun 14553	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
2	1	3expa 1136	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
3		hashcl 14527	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
4	3	nn0red 12695	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℝ)
5		hashcl 14527	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
6	5	nn0red 12695	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℝ)
7	4, 6	anim12i 625	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ))
8	7	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ))
9		rexadd 13389	. . . . . . 7 ⊢ (((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
10	8, 9	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
11	10	eqcomd 2769	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
12	2, 11	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
13	12	expcom 419	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∩ 𝐵) = ∅ → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
14	13	3ad2ant3 1153	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
15		unexg 7784	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ V)
16		unfir 9328	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin → (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin))
17	16	con3i 155	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin)
18		hashinf 14506	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∪ 𝐵) ∈ V ∧ ¬ (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = +∞)
19	15, 17, 18	syl2anr 609	. . . . 5 ⊢ ((¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = +∞)
20		ianor 997	. . . . . . 7 ⊢ (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ↔ (¬ 𝐴 ∈ Fin ∨ ¬ 𝐵 ∈ Fin))
21		simprl 783	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
22		simprr 785	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → 𝐵 ∈ 𝑊)
23		hashnfinnn0 14532	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0)
24	23	ex 418	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (¬ 𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0))
25	24	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ 𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0))
26	25	impcom 413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0)
27		hashinfxadd 14556	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐴) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
28	21, 22, 26, 27	syl3anc 1399	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
29	28	eqcomd 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
30	29	ex 418	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐴 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
31		hashxrcl 14528	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) ∈ ℝ*)
32		hashxrcl 14528	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑊 → (♯‘𝐵) ∈ ℝ*)
33	31, 32	anim12i 625	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*))
34	33	adantl 487	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*))
35		xaddcom 13397	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)))
36	34, 35	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)))
37		simprr 785	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → 𝐵 ∈ 𝑊)
38		simprl 783	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
39		hashnfinnn0 14532	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0)
40	39	ex 418	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑊 → (¬ 𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0))
41	40	adantl 487	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ 𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0))
42	41	impcom 413	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0)
43		hashinfxadd 14556	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐵) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)) = +∞)
44	37, 38, 42, 43	syl3anc 1399	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)) = +∞)
45	36, 44	eqtrd 2798	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
46	45	eqcomd 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
47	46	ex 418	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
48	30, 47	jaoi 871	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∨ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
49	20, 48	sylbi 220	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
50	49	imp 412	. . . . 5 ⊢ ((¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
51	19, 50	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ ((¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
52	51	expcom 419	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
53	52	3adant3 1150	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵))))
54	14, 53	pm2.61d 181	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ∉ wnel 3065  Vcvv 3454   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  Fincfn 9001  ℝcr 11226   + caddc 11230  +∞cpnf 11367  ℝ^*cxr 11369  ℕ₀cn0 12633   +_e cxad 13266  ♯chash 14501

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-oadd 8508  df-er 8745  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-dju 10009  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-nn 12363  df-n0 12634  df-xnn0 12707  df-z 12721  df-uz 12993  df-xadd 13269  df-hash 14502

This theorem is used by:  hashunsngx  14564  vtxdun  30092  vtxdginducedm1  30154  dimkerim  34329