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

Theorem xmulval 13200
Description: Value of the extended real multiplication operation. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
xmulval ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„*) โ†’ (๐ด ยทe ๐ต) = if((๐ด = 0 โˆจ ๐ต = 0), 0, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)))))

Proof of Theorem xmulval
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 483 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ๐‘ฅ = ๐ด)
21eqeq1d 2734 . . . 4 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฅ = 0 โ†” ๐ด = 0))
3 simpr 485 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ๐‘ฆ = ๐ต)
43eqeq1d 2734 . . . 4 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฆ = 0 โ†” ๐ต = 0))
52, 4orbi12d 917 . . 3 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅ = 0 โˆจ ๐‘ฆ = 0) โ†” (๐ด = 0 โˆจ ๐ต = 0)))
63breq2d 5159 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (0 < ๐‘ฆ โ†” 0 < ๐ต))
71eqeq1d 2734 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฅ = +โˆž โ†” ๐ด = +โˆž))
86, 7anbi12d 631 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โ†” (0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž)))
93breq1d 5157 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฆ < 0 โ†” ๐ต < 0))
101eqeq1d 2734 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฅ = -โˆž โ†” ๐ด = -โˆž))
119, 10anbi12d 631 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โ†” (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)))
128, 11orbi12d 917 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž)) โ†” ((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž))))
131breq2d 5159 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (0 < ๐‘ฅ โ†” 0 < ๐ด))
143eqeq1d 2734 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฆ = +โˆž โ†” ๐ต = +โˆž))
1513, 14anbi12d 631 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โ†” (0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž)))
161breq1d 5157 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฅ < 0 โ†” ๐ด < 0))
173eqeq1d 2734 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฆ = -โˆž โ†” ๐ต = -โˆž))
1816, 17anbi12d 631 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โ†” (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž)))
1915, 18orbi12d 917 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž)) โ†” ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))))
2012, 19orbi12d 917 . . . 4 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž))) โ†” (((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž)))))
216, 10anbi12d 631 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โ†” (0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž)))
229, 7anbi12d 631 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โ†” (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)))
2321, 22orbi12d 917 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โ†” ((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž))))
2413, 17anbi12d 631 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โ†” (0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž)))
2516, 14anbi12d 631 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โ†” (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž)))
2624, 25orbi12d 917 . . . . . 6 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž)) โ†” ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))))
2723, 26orbi12d 917 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ ((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž))) โ†” (((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž)))))
28 oveq12 7414 . . . . 5 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ) = (๐ด ยท ๐ต))
2927, 28ifbieq2d 4553 . . . 4 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž))), -โˆž, (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ)) = if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)))
3020, 29ifbieq2d 4553 . . 3 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž))), -โˆž, (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ))) = if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต))))
315, 30ifbieq2d 4553 . 2 ((๐‘ฅ = ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ๐ต) โ†’ if((๐‘ฅ = 0 โˆจ ๐‘ฆ = 0), 0, if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž))), -โˆž, (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ)))) = if((๐ด = 0 โˆจ ๐ต = 0), 0, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)))))
32 df-xmul 13090 . 2 ยทe = (๐‘ฅ โˆˆ โ„*, ๐‘ฆ โˆˆ โ„* โ†ฆ if((๐‘ฅ = 0 โˆจ ๐‘ฆ = 0), 0, if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = +โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐‘ฆ โˆง ๐‘ฅ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฆ < 0 โˆง ๐‘ฅ = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐‘ฅ โˆง ๐‘ฆ = -โˆž) โˆจ (๐‘ฅ < 0 โˆง ๐‘ฆ = +โˆž))), -โˆž, (๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ)))))
33 c0ex 11204 . . 3 0 โˆˆ V
34 pnfex 11263 . . . 4 +โˆž โˆˆ V
35 mnfxr 11267 . . . . . 6 -โˆž โˆˆ โ„*
3635elexi 3493 . . . . 5 -โˆž โˆˆ V
37 ovex 7438 . . . . 5 (๐ด ยท ๐ต) โˆˆ V
3836, 37ifex 4577 . . . 4 if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)) โˆˆ V
3934, 38ifex 4577 . . 3 if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต))) โˆˆ V
4033, 39ifex 4577 . 2 if((๐ด = 0 โˆจ ๐ต = 0), 0, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)))) โˆˆ V
4131, 32, 40ovmpoa 7559 1 ((๐ด โˆˆ โ„* โˆง ๐ต โˆˆ โ„*) โ†’ (๐ด ยทe ๐ต) = if((๐ด = 0 โˆจ ๐ต = 0), 0, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = +โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = -โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = +โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = -โˆž))), +โˆž, if((((0 < ๐ต โˆง ๐ด = -โˆž) โˆจ (๐ต < 0 โˆง ๐ด = +โˆž)) โˆจ ((0 < ๐ด โˆง ๐ต = -โˆž) โˆจ (๐ด < 0 โˆง ๐ต = +โˆž))), -โˆž, (๐ด ยท ๐ต)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 396   โˆจ wo 845   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  ifcif 4527   class class class wbr 5147  (class class class)co 7405  0cc0 11106   ยท cmul 11111  +โˆžcpnf 11241  -โˆžcmnf 11242  โ„*cxr 11243   < clt 11244   ยทe cxmu 13087
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-mulcl 11168  ax-i2m1 11174
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-br 5148  df-opab 5210  df-id 5573  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-xmul 13090
This theorem is referenced by:  xmulcom  13241  xmul01  13242  xmulneg1  13244  rexmul  13246  xmulpnf1  13249
  Copyright terms: Public domain W3C validator