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

Theorem hashunx 14498
Description: The size of the union of disjoint sets is the result of the extended real addition of their sizes, analogous to hashun 14494. (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
StepHypRef Expression
1 hashun 14494 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
213expa 1136 . . . . 5 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
3 hashcl 14468 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
43nn0red 12638 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℝ)
5 hashcl 14468 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
65nn0red 12638 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℝ)
74, 6anim12i 625 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ))
87adantr 486 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ))
9 rexadd 13332 . . . . . . 7 (((♯‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
108, 9syl 18 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)))
1110eqcomd 2766 . . . . 5 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
122, 11eqtrd 2795 . . . 4 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
1312expcom 419 . . 3 ((𝐴 ∩ 𝐵) = ∅ → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
14133ad2ant3 1153 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
15 unexg 7743 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ V)
16 unfir 9278 . . . . . . 7 ((𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin → (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin))
1716con3i 155 . . . . . 6 (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin)
18 hashinf 14447 . . . . . 6 (((𝐴 ∪ 𝐵) ∈ V ∧ ¬ (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = +∞)
1915, 17, 18syl2anr 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 14473 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0)
2423ex 418 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑉 → (¬ 𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0))
2524adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ 𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0))
2625impcom 413 . . . . . . . . . . 11 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘𝐴) ∉ ℕ0)
27 hashinfxadd 14497 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐴) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = +∞)
2821, 22, 26, 27syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = +∞)
2928eqcomd 2766 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
3029ex 418 . . . . . . . 8 (¬ 𝐴 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
31 hashxrcl 14469 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) ∈ ℝ*)
32 hashxrcl 14469 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ 𝑊 → (♯‘𝐵) ∈ ℝ*)
3331, 32anim12i 625 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*))
3433adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*))
35 xaddcom 13340 . . . . . . . . . . . 12 (((♯‘𝐴) ∈ ℝ* ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℝ*) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐵) +𝑒 (♯‘𝐴)))
3634, 35syl 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 14473 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0)
4039ex 418 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ 𝑊 → (¬ 𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0))
4140adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ 𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0))
4241impcom 413 . . . . . . . . . . . 12 ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘𝐵) ∉ ℕ0)
43 hashinfxadd 14497 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐵) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐵) +𝑒 (♯‘𝐴)) = +∞)
4437, 38, 42, 43syl3anc 1398 . . . . . . . . . . 11 ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐵) +𝑒 (♯‘𝐴)) = +∞)
4536, 44eqtrd 2795 . . . . . . . . . 10 ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)) = +∞)
4645eqcomd 2766 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
4746ex 418 . . . . . . . 8 (¬ 𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
4830, 47jaoi 871 . . . . . . 7 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∨ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
4920, 48sylbi 220 . . . . . 6 (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
5049imp 412 . . . . 5 ((¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → +∞ = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
5119, 50eqtrd 2795 . . . 4 ((¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
5251expcom 419 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
53523adant3 1150 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵))))
5414, 53pm2.61d 181 1 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → (♯‘(𝐴 ∪ 𝐵)) = ((♯‘𝐴) +𝑒 (♯‘𝐵)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ∉ wnel 3061  Vcvv 3450   ∪ cun 3896   ∩ cin 3897  ∅c0 4278  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  Fincfn 8951  ℝcr 11171   + caddc 11175  +∞cpnf 11312  ℝ*cxr 11314  ℕ0cn0 12576   +𝑒 cxad 13209  ♯chash 14442
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249
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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-oadd 8458  df-er 8695  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-dju 9954  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-nn 12306  df-n0 12577  df-xnn0 12650  df-z 12664  df-uz 12936  df-xadd 13212  df-hash 14443
This theorem is used by:  hashunsngx  14505  vtxdun  29996  vtxdginducedm1  30058  dimkerim  34193
  Copyright terms: Public domain W3C validator