Metamath Proof Explorer


Theorem addcom

Description: Addition commutes. This used to be one of our complex number axioms, until it was found to be dependent on the others. Based on ideas by Eric Schmidt. (Contributed by Scott Fenton, 3-Jan-2013)

Ref Expression
Assertion addcom ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1cnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
2 1 1 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 + 1 ) โˆˆ โ„‚ )
3 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
4 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
5 2 3 4 adddid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 + 1 ) ยท ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ด ) + ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ต ) ) )
6 3 4 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด + ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
7 1p1times โŠข ( ( ๐ด + ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + 1 ) ยท ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ( ๐ด + ๐ต ) ) )
8 6 7 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 + 1 ) ยท ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ( ๐ด + ๐ต ) ) )
9 1p1times โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ด ) = ( ๐ด + ๐ด ) )
10 1p1times โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ต ) = ( ๐ต + ๐ต ) )
11 9 10 oveqan12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ด ) + ( ( 1 + 1 ) ยท ๐ต ) ) = ( ( ๐ด + ๐ด ) + ( ๐ต + ๐ต ) ) )
12 5 8 11 3eqtr3rd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ด ) + ( ๐ต + ๐ต ) ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ( ๐ด + ๐ต ) ) )
13 3 3 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
14 13 4 4 addassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) + ๐ต ) = ( ( ๐ด + ๐ด ) + ( ๐ต + ๐ต ) ) )
15 6 3 4 addassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) + ๐ต ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ( ๐ด + ๐ต ) ) )
16 12 14 15 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) + ๐ต ) = ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) + ๐ต ) )
17 13 4 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
18 6 3 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
19 addcan2 โŠข ( ( ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) + ๐ต ) = ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) + ๐ต ) โ†” ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) ) )
20 17 18 4 19 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) + ๐ต ) = ( ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) + ๐ต ) โ†” ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) ) )
21 16 20 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) = ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) )
22 3 3 4 addassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ด ) + ๐ต ) = ( ๐ด + ( ๐ด + ๐ต ) ) )
23 3 4 3 addassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) + ๐ด ) = ( ๐ด + ( ๐ต + ๐ด ) ) )
24 21 22 23 3eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด + ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ๐ด + ( ๐ต + ๐ด ) ) )
25 4 3 addcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ต + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
26 addcan โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด + ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ต + ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ๐ด + ( ๐ต + ๐ด ) ) โ†” ( ๐ด + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐ด ) ) )
27 3 6 25 26 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ( ๐ด + ๐ต ) ) = ( ๐ด + ( ๐ต + ๐ด ) ) โ†” ( ๐ด + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐ด ) ) )
28 24 27 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด + ๐ต ) = ( ๐ต + ๐ด ) )