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Theorem xaddeq0 29858
Description: Two extended reals which add up to zero are each other's negatives. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Jun-2017.)
Assertion
Ref Expression
xaddeq0 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 ↔ 𝐴 = -𝑒𝐵))

Proof of Theorem xaddeq0
StepHypRef Expression
1 elxr 12155 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
2 simpll 750 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
32rexrd 10291 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 ∈ ℝ*)
4 xnegneg 12250 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ* → -𝑒-𝑒𝐴 = 𝐴)
53, 4syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒-𝑒𝐴 = 𝐴)
63xnegcld 12335 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒𝐴 ∈ ℝ*)
7 xaddid2 12278 . . . . . . . . 9 (-𝑒𝐴 ∈ ℝ* → (0 +𝑒 -𝑒𝐴) = -𝑒𝐴)
86, 7syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (0 +𝑒 -𝑒𝐴) = -𝑒𝐴)
9 simplr 752 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐵 ∈ ℝ*)
10 xaddcom 12276 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
113, 9, 10syl2anc 573 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 𝐴))
1211oveq1d 6808 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) +𝑒 -𝑒𝐴) = ((𝐵 +𝑒 𝐴) +𝑒 -𝑒𝐴))
13 simpr 471 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0)
1413oveq1d 6808 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) +𝑒 -𝑒𝐴) = (0 +𝑒 -𝑒𝐴))
15 xpncan 12286 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ) → ((𝐵 +𝑒 𝐴) +𝑒 -𝑒𝐴) = 𝐵)
1615ancoms 455 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐵 +𝑒 𝐴) +𝑒 -𝑒𝐴) = 𝐵)
1716adantr 466 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ((𝐵 +𝑒 𝐴) +𝑒 -𝑒𝐴) = 𝐵)
1812, 14, 173eqtr3d 2813 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (0 +𝑒 -𝑒𝐴) = 𝐵)
198, 18eqtr3d 2807 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒𝐴 = 𝐵)
20 xnegeq 12243 . . . . . . 7 (-𝑒𝐴 = 𝐵 → -𝑒-𝑒𝐴 = -𝑒𝐵)
2119, 20syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒-𝑒𝐴 = -𝑒𝐵)
225, 21eqtr3d 2807 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 = -𝑒𝐵)
2322ex 397 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 → 𝐴 = -𝑒𝐵))
24 simpll 750 . . . . . 6 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 = +∞)
25 simplr 752 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐵 ∈ ℝ*)
2624oveq1d 6808 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (+∞ +𝑒 𝐵))
27 simpr 471 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0)
2826, 27eqtr3d 2807 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (+∞ +𝑒 𝐵) = 0)
29 0re 10242 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℝ
30 renepnf 10289 . . . . . . . . . . . . 13 (0 ∈ ℝ → 0 ≠ +∞)
3129, 30mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 0 ≠ +∞)
3228, 31eqnetrd 3010 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (+∞ +𝑒 𝐵) ≠ +∞)
3332neneqd 2948 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ¬ (+∞ +𝑒 𝐵) = +∞)
34 xaddpnf2 12263 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 𝐵) = +∞)
3534stoic1a 1845 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ ¬ (+∞ +𝑒 𝐵) = +∞) → ¬ 𝐵 ≠ -∞)
3625, 33, 35syl2anc 573 . . . . . . . . 9 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ¬ 𝐵 ≠ -∞)
37 nne 2947 . . . . . . . . 9 𝐵 ≠ -∞ ↔ 𝐵 = -∞)
3836, 37sylib 208 . . . . . . . 8 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐵 = -∞)
39 xnegeq 12243 . . . . . . . 8 (𝐵 = -∞ → -𝑒𝐵 = -𝑒-∞)
4038, 39syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒𝐵 = -𝑒-∞)
41 xnegmnf 12246 . . . . . . 7 -𝑒-∞ = +∞
4240, 41syl6req 2822 . . . . . 6 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → +∞ = -𝑒𝐵)
4324, 42eqtrd 2805 . . . . 5 (((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 = -𝑒𝐵)
4443ex 397 . . . 4 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 → 𝐴 = -𝑒𝐵))
45 simpll 750 . . . . . 6 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 = -∞)
46 simplr 752 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐵 ∈ ℝ*)
4745oveq1d 6808 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (-∞ +𝑒 𝐵))
48 simpr 471 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0)
4947, 48eqtr3d 2807 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (-∞ +𝑒 𝐵) = 0)
50 renemnf 10290 . . . . . . . . . . . . 13 (0 ∈ ℝ → 0 ≠ -∞)
5129, 50mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 0 ≠ -∞)
5249, 51eqnetrd 3010 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → (-∞ +𝑒 𝐵) ≠ -∞)
5352neneqd 2948 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ¬ (-∞ +𝑒 𝐵) = -∞)
54 xaddmnf2 12265 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 𝐵) = -∞)
5554stoic1a 1845 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ ¬ (-∞ +𝑒 𝐵) = -∞) → ¬ 𝐵 ≠ +∞)
5646, 53, 55syl2anc 573 . . . . . . . . 9 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → ¬ 𝐵 ≠ +∞)
57 nne 2947 . . . . . . . . 9 𝐵 ≠ +∞ ↔ 𝐵 = +∞)
5856, 57sylib 208 . . . . . . . 8 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐵 = +∞)
59 xnegeq 12243 . . . . . . . 8 (𝐵 = +∞ → -𝑒𝐵 = -𝑒+∞)
6058, 59syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -𝑒𝐵 = -𝑒+∞)
61 xnegpnf 12245 . . . . . . 7 -𝑒+∞ = -∞
6260, 61syl6req 2822 . . . . . 6 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → -∞ = -𝑒𝐵)
6345, 62eqtrd 2805 . . . . 5 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0) → 𝐴 = -𝑒𝐵)
6463ex 397 . . . 4 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 → 𝐴 = -𝑒𝐵))
6523, 44, 643jaoian 1541 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 → 𝐴 = -𝑒𝐵))
661, 65sylanb 570 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 → 𝐴 = -𝑒𝐵))
67 simpr 471 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → 𝐴 = -𝑒𝐵)
6867oveq1d 6808 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = (-𝑒𝐵 +𝑒 𝐵))
69 xnegcl 12249 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℝ* → -𝑒𝐵 ∈ ℝ*)
7069ad2antlr 706 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → -𝑒𝐵 ∈ ℝ*)
71 simplr 752 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ*)
72 xaddcom 12276 . . . . 5 ((-𝑒𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (-𝑒𝐵 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐵))
7370, 71, 72syl2anc 573 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → (-𝑒𝐵 +𝑒 𝐵) = (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐵))
74 xnegid 12274 . . . . 5 (𝐵 ∈ ℝ* → (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐵) = 0)
7574ad2antlr 706 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐵) = 0)
7668, 73, 753eqtrd 2809 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐴 = -𝑒𝐵) → (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0)
7776ex 397 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 = -𝑒𝐵 → (𝐴 +𝑒 𝐵) = 0))
7866, 77impbid 202 1 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 +𝑒 𝐵) = 0 ↔ 𝐴 = -𝑒𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382  w3o 1070   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  (class class class)co 6793  cr 10137  0cc0 10138  +∞cpnf 10273  -∞cmnf 10274  *cxr 10275  -𝑒cxne 12148   +𝑒 cxad 12149
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-op 4323  df-uni 4575  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-id 5157  df-po 5170  df-so 5171  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-sub 10470  df-neg 10471  df-xneg 12151  df-xadd 12152
This theorem is referenced by:  xrsinvgval  30017
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