Theorem hashunx 14531

Description: The size of the union of disjoint sets is the result of the extended real addition of their sizes, analogous to hashun 14527. (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 14527	. . . . . 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 14501	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
4	3	nn0red 12669	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℝ)
5		hashcl 14501	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
6	5	nn0red 12669	. . . . . . . . 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 13363	. . . . . . 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 2766	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅) → ((♯‘𝐴) + (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)))
12	2, 11	eqtrd 2795	. . . 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 7760	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ V)
16		unfir 9301	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin → (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin))
17	16	con3i 155	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ¬ (𝐴 ∪ 𝐵) ∈ Fin)
18		hashinf 14480	. . . . . 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 14506	. . . . . . . . . . . . . 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 14530	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐴) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
28	21, 22, 26, 27	syl3anc 1398	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
29	28	eqcomd 2766	. . . . . . . . 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 14502	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (♯‘𝐴) ∈ ℝ*)
32		hashxrcl 14502	. . . . . . . . . . . . . 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 13371	. . . . . . . . . . . 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 14506	. . . . . . . . . . . . . . 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 14530	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐵) ∉ ℕ0) → ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)) = +∞)
44	37, 38, 42, 43	syl3anc 1398	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐵) +e (♯‘𝐴)) = +∞)
45	36, 44	eqtrd 2795	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((¬ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊)) → ((♯‘𝐴) +e (♯‘𝐵)) = +∞)
46	45	eqcomd 2766	. . . . . . . . 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 2795	. . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ∉ wnel 3061  Vcvv 3450   ∩ cin 4089   ∪ cun 4149  ∅c0 4278  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8974  ℝcr 11200   + caddc 11204  +∞cpnf 11341  ℝ^*cxr 11343  ℕ₀cn0 12607   +_e cxad 13240  ♯chash 14475

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  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 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-oadd 8481  df-er 8718  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-dju 9983  df-card 10021  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-nn 12337  df-n0 12608  df-xnn0 12681  df-z 12695  df-uz 12967  df-xadd 13243  df-hash 14476

This theorem is used by:  hashunsngx  14538  vtxdun  30063  vtxdginducedm1  30125  dimkerim  34302