Theorem xrge0addass 32957

Description: Associativity of extended nonnegative real addition. (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Jun-2017.)

Assertion

Ref	Expression
xrge0addass	⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) +𝑒 𝐶) = (𝐴 +𝑒 (𝐵 +𝑒 𝐶)))

Proof of Theorem xrge0addass

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iccssxr 13391	. . 3 ⊢ (0[,]+∞) ⊆ ℝ*
2		simp1 1136	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐴 ∈ (0[,]+∞))
3	1, 2	sselid 3944	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
4		0xr 11221	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℝ*
5	4	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 0 ∈ ℝ*)
6		pnfxr 11228	. . . . . . 7 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
7	6	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → +∞ ∈ ℝ*)
8		elicc4 13374	. . . . . 6 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ +∞)))
9	5, 7, 3, 8	syl3anc 1373	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐴 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ +∞)))
10	2, 9	mpbid 232	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ +∞))
11	10	simpld 494	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 0 ≤ 𝐴)
12		ge0nemnf 13133	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ≠ -∞)
13	3, 11, 12	syl2anc 584	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐴 ≠ -∞)
14		simp2 1137	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
15	1, 14	sselid 3944	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
16		elicc4 13374	. . . . . 6 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ +∞)))
17	5, 7, 15, 16	syl3anc 1373	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐵 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ +∞)))
18	14, 17	mpbid 232	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ +∞))
19	18	simpld 494	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 0 ≤ 𝐵)
20		ge0nemnf 13133	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐵) → 𝐵 ≠ -∞)
21	15, 19, 20	syl2anc 584	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐵 ≠ -∞)
22		simp3 1138	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 ∈ (0[,]+∞))
23	1, 22	sselid 3944	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 ∈ ℝ*)
24		elicc4 13374	. . . . . 6 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ∈ ℝ*) → (𝐶 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐶 ∧ 𝐶 ≤ +∞)))
25	5, 7, 23, 24	syl3anc 1373	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐶 ∈ (0[,]+∞) ↔ (0 ≤ 𝐶 ∧ 𝐶 ≤ +∞)))
26	22, 25	mpbid 232	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → (0 ≤ 𝐶 ∧ 𝐶 ≤ +∞))
27	26	simpld 494	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 0 ≤ 𝐶)
28		ge0nemnf 13133	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐶) → 𝐶 ≠ -∞)
29	23, 27, 28	syl2anc 584	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → 𝐶 ≠ -∞)
30		xaddass 13209	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≠ -∞) ∧ (𝐶 ∈ ℝ* ∧ 𝐶 ≠ -∞)) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) +𝑒 𝐶) = (𝐴 +𝑒 (𝐵 +𝑒 𝐶)))
31	3, 13, 15, 21, 23, 29, 30	syl222anc 1388	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝐶 ∈ (0[,]+∞)) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) +𝑒 𝐶) = (𝐴 +𝑒 (𝐵 +𝑒 𝐶)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2925   class class class wbr 5107  (class class class)co 7387  0cc0 11068  +∞cpnf 11205  -∞cmnf 11206  ℝ^*cxr 11207   ≤ cle 11209   +_𝑒 cxad 13070  [,]cicc 13309

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-addass 11133  ax-i2m1 11136  ax-rnegex 11139  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-id 5533  df-po 5546  df-so 5547  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-xadd 13073  df-icc 13313

This theorem is referenced by:  inelcarsg  34302