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Theorem xaddf

Description: The extended real addition operation is closed in extended reals. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion xaddf ⊢ + 𝑒 : ℝ * × ℝ * ⟶ ℝ *

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0xr ⊢ 0 ∈ ℝ *
2 pnfxr ⊢ +∞ ∈ ℝ *
3 1 2 ifcli ⊢ if y = −∞ 0 +∞ ∈ ℝ *
4 3 a1i ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * ∧ x = +∞ → if y = −∞ 0 +∞ ∈ ℝ *
5 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
6 1 5 ifcli ⊢ if y = +∞ 0 −∞ ∈ ℝ *
7 6 a1i ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ x = −∞ → if y = +∞ 0 −∞ ∈ ℝ *
8 2 a1i ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ y = +∞ → +∞ ∈ ℝ *
9 5 a1i ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ y = −∞ → −∞ ∈ ℝ *
10 ioran ⊢ ¬ x = +∞ ∨ x = −∞ ↔ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞
11 elxr ⊢ x ∈ ℝ * ↔ x ∈ ℝ ∨ x = +∞ ∨ x = −∞
12 3orass ⊢ x ∈ ℝ ∨ x = +∞ ∨ x = −∞ ↔ x ∈ ℝ ∨ x = +∞ ∨ x = −∞
13 11 12 sylbb ⊢ x ∈ ℝ * → x ∈ ℝ ∨ x = +∞ ∨ x = −∞
14 13 ord ⊢ x ∈ ℝ * → ¬ x ∈ ℝ → x = +∞ ∨ x = −∞
15 14 con1d ⊢ x ∈ ℝ * → ¬ x = +∞ ∨ x = −∞ → x ∈ ℝ
16 15 imp ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∨ x = −∞ → x ∈ ℝ
17 10 16 sylan2br ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ → x ∈ ℝ
18 ioran ⊢ ¬ y = +∞ ∨ y = −∞ ↔ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞
19 elxr ⊢ y ∈ ℝ * ↔ y ∈ ℝ ∨ y = +∞ ∨ y = −∞
20 3orass ⊢ y ∈ ℝ ∨ y = +∞ ∨ y = −∞ ↔ y ∈ ℝ ∨ y = +∞ ∨ y = −∞
21 19 20 sylbb ⊢ y ∈ ℝ * → y ∈ ℝ ∨ y = +∞ ∨ y = −∞
22 21 ord ⊢ y ∈ ℝ * → ¬ y ∈ ℝ → y = +∞ ∨ y = −∞
23 22 con1d ⊢ y ∈ ℝ * → ¬ y = +∞ ∨ y = −∞ → y ∈ ℝ
24 23 imp ⊢ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∨ y = −∞ → y ∈ ℝ
25 18 24 sylan2br ⊢ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞ → y ∈ ℝ
26 readdcl ⊢ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → x + y ∈ ℝ
27 17 25 26 syl2an ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞ → x + y ∈ ℝ
28 27 rexrd ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞ → x + y ∈ ℝ *
29 28 anassrs ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞ → x + y ∈ ℝ *
30 29 anassrs ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ ∧ ¬ y = −∞ → x + y ∈ ℝ *
31 9 30 ifclda ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ y = +∞ → if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
32 8 31 ifclda ⊢ x ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ ∧ y ∈ ℝ * → if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
33 32 an32s ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ → if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
34 33 anassrs ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ ∧ ¬ x = −∞ → if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
35 7 34 ifclda ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * ∧ ¬ x = +∞ → if x = −∞ if y = +∞ 0 −∞ if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
36 4 35 ifclda ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * → if x = +∞ if y = −∞ 0 +∞ if x = −∞ if y = +∞ 0 −∞ if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
37 36 rgen2 ⊢ ∀ x ∈ ℝ * ∀ y ∈ ℝ * if x = +∞ if y = −∞ 0 +∞ if x = −∞ if y = +∞ 0 −∞ if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ *
38 df-xadd ⊢ + 𝑒 = x ∈ ℝ * , y ∈ ℝ * ⟼ if x = +∞ if y = −∞ 0 +∞ if x = −∞ if y = +∞ 0 −∞ if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y
39 38 fmpo ⊢ ∀ x ∈ ℝ * ∀ y ∈ ℝ * if x = +∞ if y = −∞ 0 +∞ if x = −∞ if y = +∞ 0 −∞ if y = +∞ +∞ if y = −∞ −∞ x + y ∈ ℝ * ↔ + 𝑒 : ℝ * × ℝ * ⟶ ℝ *
40 37 39 mpbi ⊢ + 𝑒 : ℝ * × ℝ * ⟶ ℝ *