Metamath Proof Explorer


Theorem sigarmf

Description: Signed area is additive (with respect to subtraction) by the first argument. (Contributed by Saveliy Skresanov, 19-Sep-2017)

Ref Expression
Hypothesis sigar โŠข ๐บ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฆ ) ) )
Assertion sigarmf ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ๐บ ๐ต ) = ( ( ๐ด ๐บ ๐ต ) โˆ’ ( ๐ถ ๐บ ๐ต ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sigar โŠข ๐บ = ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ๐‘ฆ ) ) )
2 cjsub โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) = ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ) )
3 2 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) = ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) )
4 3 3adant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) = ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) )
5 simp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
6 5 cjcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
7 simp3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
8 7 cjcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
9 simp2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
10 6 8 9 subdird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) = ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) โˆ’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) )
11 4 10 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) = ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) โˆ’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) )
12 11 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) โˆ’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) ) )
13 6 9 mulcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
14 8 9 mulcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
15 13 14 imsubd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) โˆ’ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) ) = ( ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) ) โˆ’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) ) )
16 12 15 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) ) = ( ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) ) โˆ’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) ) )
17 5 7 subcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
18 1 sigarval โŠข ( ( ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) ) )
19 17 9 18 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ) ยท ๐ต ) ) )
20 1 sigarval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) ) )
21 20 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) ) )
22 3simpc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) )
23 22 ancomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) )
24 1 sigarval โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ถ ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) )
25 23 24 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ถ ๐บ ๐ต ) = ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) )
26 21 25 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด ๐บ ๐ต ) โˆ’ ( ๐ถ ๐บ ๐ต ) ) = ( ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ด ) ยท ๐ต ) ) โˆ’ ( โ„‘ โ€˜ ( ( โˆ— โ€˜ ๐ถ ) ยท ๐ต ) ) ) )
27 16 19 26 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’ ๐ถ ) ๐บ ๐ต ) = ( ( ๐ด ๐บ ๐ต ) โˆ’ ( ๐ถ ๐บ ๐ต ) ) )