Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  xrge0iifhom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xrge0iifhom 29311
Description: The defined function from the closed unit interval and the extended nonnegative reals is also a monoid homomorphism. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
xrge0iifhmeo.1 𝐹 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ if(𝑥 = 0, +∞, -(log‘𝑥)))
xrge0iifhmeo.k 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
Assertion
Ref Expression
xrge0iifhom ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0[,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑋   𝑥,𝐹   𝑥,𝑌
Allowed substitution hint:   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem xrge0iifhom
StepHypRef Expression
1 0xr 9965 . . . . . 6 0 ∈ ℝ*
2 1re 9918 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
32rexri 9976 . . . . . 6 1 ∈ ℝ*
4 0le1 10430 . . . . . 6 0 ≤ 1
5 snunioc 12171 . . . . . 6 ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 1) → ({0} ∪ (0(,]1)) = (0[,]1))
61, 3, 4, 5mp3an 1416 . . . . 5 ({0} ∪ (0(,]1)) = (0[,]1)
76eleq2i 2680 . . . 4 (𝑌 ∈ ({0} ∪ (0(,]1)) ↔ 𝑌 ∈ (0[,]1))
8 elun 3715 . . . 4 (𝑌 ∈ ({0} ∪ (0(,]1)) ↔ (𝑌 ∈ {0} ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1)))
97, 8bitr3i 265 . . 3 (𝑌 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑌 ∈ {0} ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1)))
10 elsni 4142 . . . 4 (𝑌 ∈ {0} → 𝑌 = 0)
1110orim1i 538 . . 3 ((𝑌 ∈ {0} ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑌 = 0 ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1)))
129, 11sylbi 206 . 2 (𝑌 ∈ (0[,]1) → (𝑌 = 0 ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1)))
13 0elunit 12161 . . . . . . . 8 0 ∈ (0[,]1)
14 iftrue 4042 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → if(𝑥 = 0, +∞, -(log‘𝑥)) = +∞)
15 xrge0iifhmeo.1 . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ if(𝑥 = 0, +∞, -(log‘𝑥)))
16 pnfex 9972 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ V
1714, 15, 16fvmpt 6191 . . . . . . . 8 (0 ∈ (0[,]1) → (𝐹‘0) = +∞)
1813, 17ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝐹‘0) = +∞
1918oveq2i 6560 . . . . . 6 ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹‘0)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 +∞)
20 eqeq1 2614 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 = 0 ↔ 𝑋 = 0))
21 fveq2 6103 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑋 → (log‘𝑥) = (log‘𝑋))
2221negeqd 10154 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑋 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝑋))
2320, 22ifbieq2d 4061 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑋 → if(𝑥 = 0, +∞, -(log‘𝑥)) = if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)))
24 negex 10158 . . . . . . . . . . 11 -(log‘𝑋) ∈ V
2516, 24ifex 4106 . . . . . . . . . 10 if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) ∈ V
2623, 15, 25fvmpt 6191 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ (0[,]1) → (𝐹𝑋) = if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)))
27 pnfxr 9971 . . . . . . . . . . 11 +∞ ∈ ℝ*
2827a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑋 = 0) → +∞ ∈ ℝ*)
29 elunitrn 29271 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑋 ∈ (0[,]1) → 𝑋 ∈ ℝ)
3029adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → 𝑋 ∈ ℝ)
31 elunitge0 29273 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑋 ∈ (0[,]1) → 0 ≤ 𝑋)
3231adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → 0 ≤ 𝑋)
33 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → ¬ 𝑋 = 0)
3433neqned 2789 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → 𝑋 ≠ 0)
3530, 32, 34ne0gt0d 10053 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → 0 < 𝑋)
3630, 35elrpd 11745 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → 𝑋 ∈ ℝ+)
3736relogcld 24173 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
3837renegcld 10336 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → -(log‘𝑋) ∈ ℝ)
3938rexrd 9968 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → -(log‘𝑋) ∈ ℝ*)
4028, 39ifclda 4070 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ (0[,]1) → if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) ∈ ℝ*)
4126, 40eqeltrd 2688 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0[,]1) → (𝐹𝑋) ∈ ℝ*)
4241adantr 480 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹𝑋) ∈ ℝ*)
43 neeq1 2844 . . . . . . . . . 10 (+∞ = if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) → (+∞ ≠ -∞ ↔ if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) ≠ -∞))
44 neeq1 2844 . . . . . . . . . 10 (-(log‘𝑋) = if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) → (-(log‘𝑋) ≠ -∞ ↔ if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) ≠ -∞))
45 pnfnemnf 9973 . . . . . . . . . . 11 +∞ ≠ -∞
4645a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑋 = 0) → +∞ ≠ -∞)
4738renemnfd 9970 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ ¬ 𝑋 = 0) → -(log‘𝑋) ≠ -∞)
4843, 44, 46, 47ifbothda 4073 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ (0[,]1) → if(𝑋 = 0, +∞, -(log‘𝑋)) ≠ -∞)
4926, 48eqnetrd 2849 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0[,]1) → (𝐹𝑋) ≠ -∞)
5049adantr 480 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹𝑋) ≠ -∞)
51 xaddpnf1 11931 . . . . . . 7 (((𝐹𝑋) ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝑋) ≠ -∞) → ((𝐹𝑋) +𝑒 +∞) = +∞)
5242, 50, 51syl2anc 691 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → ((𝐹𝑋) +𝑒 +∞) = +∞)
5319, 52syl5eq 2656 . . . . 5 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹‘0)) = +∞)
54 unitsscn 29270 . . . . . . . . 9 (0[,]1) ⊆ ℂ
55 simpl 472 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → 𝑋 ∈ (0[,]1))
5654, 55sseldi 3566 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → 𝑋 ∈ ℂ)
5756mul01d 10114 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝑋 · 0) = 0)
5857fveq2d 6107 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹‘(𝑋 · 0)) = (𝐹‘0))
5958, 18syl6eq 2660 . . . . 5 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹‘(𝑋 · 0)) = +∞)
6053, 59eqtr4d 2647 . . . 4 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹‘0)) = (𝐹‘(𝑋 · 0)))
61 simpr 476 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → 𝑌 = 0)
6261fveq2d 6107 . . . . 5 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹𝑌) = (𝐹‘0))
6362oveq2d 6565 . . . 4 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹‘0)))
6461oveq2d 6565 . . . . 5 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝑋 · 𝑌) = (𝑋 · 0))
6564fveq2d 6107 . . . 4 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = (𝐹‘(𝑋 · 0)))
6660, 63, 653eqtr4rd 2655 . . 3 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 = 0) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
676eleq2i 2680 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ({0} ∪ (0(,]1)) ↔ 𝑋 ∈ (0[,]1))
68 elun 3715 . . . . . 6 (𝑋 ∈ ({0} ∪ (0(,]1)) ↔ (𝑋 ∈ {0} ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)))
6967, 68bitr3i 265 . . . . 5 (𝑋 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑋 ∈ {0} ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)))
70 elsni 4142 . . . . . 6 (𝑋 ∈ {0} → 𝑋 = 0)
7170orim1i 538 . . . . 5 ((𝑋 ∈ {0} ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 = 0 ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)))
7269, 71sylbi 206 . . . 4 (𝑋 ∈ (0[,]1) → (𝑋 = 0 ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)))
7318oveq1i 6559 . . . . . . . 8 ((𝐹‘0) +𝑒 (𝐹𝑌)) = (+∞ +𝑒 (𝐹𝑌))
74 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ (0(,]1))
7515xrge0iifcv 29308 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ (0(,]1) → (𝐹𝑌) = -(log‘𝑌))
76 0le0 10987 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 ≤ 0
77 ltpnf 11830 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
782, 77ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 < +∞
79 iocssioo 12134 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 ≤ 0 ∧ 1 < +∞)) → (0(,]1) ⊆ (0(,)+∞))
801, 27, 76, 78, 79mp4an 705 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0(,]1) ⊆ (0(,)+∞)
81 ioorp 12122 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0(,)+∞) = ℝ+
8280, 81sseqtri 3600 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0(,]1) ⊆ ℝ+
8382sseli 3564 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑌 ∈ (0(,]1) → 𝑌 ∈ ℝ+)
8483relogcld 24173 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 ∈ (0(,]1) → (log‘𝑌) ∈ ℝ)
8584renegcld 10336 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ (0(,]1) → -(log‘𝑌) ∈ ℝ)
8675, 85eqeltrd 2688 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ (0(,]1) → (𝐹𝑌) ∈ ℝ)
8786rexrd 9968 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ (0(,]1) → (𝐹𝑌) ∈ ℝ*)
8874, 87syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹𝑌) ∈ ℝ*)
8986renemnfd 9970 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ (0(,]1) → (𝐹𝑌) ≠ -∞)
9074, 89syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹𝑌) ≠ -∞)
91 xaddpnf2 11932 . . . . . . . . 9 (((𝐹𝑌) ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝑌) ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 (𝐹𝑌)) = +∞)
9288, 90, 91syl2anc 691 . . . . . . . 8 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (+∞ +𝑒 (𝐹𝑌)) = +∞)
9373, 92syl5eq 2656 . . . . . . 7 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → ((𝐹‘0) +𝑒 (𝐹𝑌)) = +∞)
94 rpssre 11719 . . . . . . . . . . . . 13 + ⊆ ℝ
9582, 94sstri 3577 . . . . . . . . . . . 12 (0(,]1) ⊆ ℝ
96 ax-resscn 9872 . . . . . . . . . . . 12 ℝ ⊆ ℂ
9795, 96sstri 3577 . . . . . . . . . . 11 (0(,]1) ⊆ ℂ
9897, 74sseldi 3566 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ ℂ)
9998mul02d 10113 . . . . . . . . 9 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (0 · 𝑌) = 0)
10099fveq2d 6107 . . . . . . . 8 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(0 · 𝑌)) = (𝐹‘0))
101100, 18syl6eq 2660 . . . . . . 7 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(0 · 𝑌)) = +∞)
10293, 101eqtr4d 2647 . . . . . 6 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → ((𝐹‘0) +𝑒 (𝐹𝑌)) = (𝐹‘(0 · 𝑌)))
103 simpl 472 . . . . . . . 8 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑋 = 0)
104103fveq2d 6107 . . . . . . 7 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹𝑋) = (𝐹‘0))
105104oveq1d 6564 . . . . . 6 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)) = ((𝐹‘0) +𝑒 (𝐹𝑌)))
106103oveq1d 6564 . . . . . . 7 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 · 𝑌) = (0 · 𝑌))
107106fveq2d 6107 . . . . . 6 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = (𝐹‘(0 · 𝑌)))
108102, 105, 1073eqtr4rd 2655 . . . . 5 ((𝑋 = 0 ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
109 simpl 472 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑋 ∈ (0(,]1))
11082, 109sseldi 3566 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑋 ∈ ℝ+)
111110relogcld 24173 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (log‘𝑋) ∈ ℝ)
112111renegcld 10336 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → -(log‘𝑋) ∈ ℝ)
113 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ (0(,]1))
11482, 113sseldi 3566 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ ℝ+)
115114relogcld 24173 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (log‘𝑌) ∈ ℝ)
116115renegcld 10336 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → -(log‘𝑌) ∈ ℝ)
117 rexadd 11937 . . . . . . 7 ((-(log‘𝑋) ∈ ℝ ∧ -(log‘𝑌) ∈ ℝ) → (-(log‘𝑋) +𝑒 -(log‘𝑌)) = (-(log‘𝑋) + -(log‘𝑌)))
118112, 116, 117syl2anc 691 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (-(log‘𝑋) +𝑒 -(log‘𝑌)) = (-(log‘𝑋) + -(log‘𝑌)))
11915xrge0iifcv 29308 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ (0(,]1) → (𝐹𝑋) = -(log‘𝑋))
120119, 75oveqan12d 6568 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)) = (-(log‘𝑋) +𝑒 -(log‘𝑌)))
121110rpred 11748 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑋 ∈ ℝ)
122114rpred 11748 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ ℝ)
123121, 122remulcld 9949 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 · 𝑌) ∈ ℝ)
124110rpgt0d 11751 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 0 < 𝑋)
125114rpgt0d 11751 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 0 < 𝑌)
126121, 122, 124, 125mulgt0d 10071 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 0 < (𝑋 · 𝑌))
127 iocssicc 12132 . . . . . . . . . . . 12 (0(,]1) ⊆ (0[,]1)
128127, 109sseldi 3566 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑋 ∈ (0[,]1))
129127, 113sseldi 3566 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → 𝑌 ∈ (0[,]1))
130 iimulcl 22544 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0[,]1)) → (𝑋 · 𝑌) ∈ (0[,]1))
131128, 129, 130syl2anc 691 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 · 𝑌) ∈ (0[,]1))
132 0re 9919 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
133132, 2elicc2i 12110 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 · 𝑌) ∈ (0[,]1) ↔ ((𝑋 · 𝑌) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑋 · 𝑌) ∧ (𝑋 · 𝑌) ≤ 1))
134133simp3bi 1071 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 · 𝑌) ∈ (0[,]1) → (𝑋 · 𝑌) ≤ 1)
135131, 134syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 · 𝑌) ≤ 1)
136 elioc2 12107 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) → ((𝑋 · 𝑌) ∈ (0(,]1) ↔ ((𝑋 · 𝑌) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑋 · 𝑌) ∧ (𝑋 · 𝑌) ≤ 1)))
1371, 2, 136mp2an 704 . . . . . . . . 9 ((𝑋 · 𝑌) ∈ (0(,]1) ↔ ((𝑋 · 𝑌) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑋 · 𝑌) ∧ (𝑋 · 𝑌) ≤ 1))
138123, 126, 135, 137syl3anbrc 1239 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝑋 · 𝑌) ∈ (0(,]1))
13915xrge0iifcv 29308 . . . . . . . 8 ((𝑋 · 𝑌) ∈ (0(,]1) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = -(log‘(𝑋 · 𝑌)))
140138, 139syl 17 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = -(log‘(𝑋 · 𝑌)))
141110, 114relogmuld 24175 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (log‘(𝑋 · 𝑌)) = ((log‘𝑋) + (log‘𝑌)))
142141negeqd 10154 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → -(log‘(𝑋 · 𝑌)) = -((log‘𝑋) + (log‘𝑌)))
143111recnd 9947 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
144115recnd 9947 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (log‘𝑌) ∈ ℂ)
145143, 144negdid 10284 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → -((log‘𝑋) + (log‘𝑌)) = (-(log‘𝑋) + -(log‘𝑌)))
146140, 142, 1453eqtrd 2648 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = (-(log‘𝑋) + -(log‘𝑌)))
147118, 120, 1463eqtr4rd 2655 . . . . 5 ((𝑋 ∈ (0(,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
148108, 147jaoian 820 . . . 4 (((𝑋 = 0 ∨ 𝑋 ∈ (0(,]1)) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
14972, 148sylan 487 . . 3 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0(,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
15066, 149jaodan 822 . 2 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ (𝑌 = 0 ∨ 𝑌 ∈ (0(,]1))) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
15112, 150sylan2 490 1 ((𝑋 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑌 ∈ (0[,]1)) → (𝐹‘(𝑋 · 𝑌)) = ((𝐹𝑋) +𝑒 (𝐹𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 195  wo 382  wa 383  w3a 1031   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  cun 3538  wss 3540  ifcif 4036  {csn 4125   class class class wbr 4583  cmpt 4643  cfv 5804  (class class class)co 6549  cc 9813  cr 9814  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  +∞cpnf 9950  -∞cmnf 9951  *cxr 9952   < clt 9953  cle 9954  -cneg 10146  +crp 11708   +𝑒 cxad 11820  (,)cioo 12046  (,]cioc 12047  [,]cicc 12049  t crest 15904  ordTopcordt 15982  logclog 24105
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893  ax-addf 9894  ax-mulf 9895
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-iin 4458  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-ixp 7795  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-fi 8200  df-sup 8231  df-inf 8232  df-oi 8298  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-ioo 12050  df-ioc 12051  df-ico 12052  df-icc 12053  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-fl 12455  df-mod 12531  df-seq 12664  df-exp 12723  df-fac 12923  df-bc 12952  df-hash 12980  df-shft 13655  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-limsup 14050  df-clim 14067  df-rlim 14068  df-sum 14265  df-ef 14637  df-sin 14639  df-cos 14640  df-pi 14642  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-starv 15783  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-ip 15786  df-tset 15787  df-ple 15788  df-ds 15791  df-unif 15792  df-hom 15793  df-cco 15794  df-rest 15906  df-topn 15907  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-topgen 15927  df-pt 15928  df-prds 15931  df-xrs 15985  df-qtop 15990  df-imas 15991  df-xps 15993  df-mre 16069  df-mrc 16070  df-acs 16072  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-submnd 17159  df-mulg 17364  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-fbas 19564  df-fg 19565  df-cnfld 19568  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-cld 20633  df-ntr 20634  df-cls 20635  df-nei 20712  df-lp 20750  df-perf 20751  df-cn 20841  df-cnp 20842  df-haus 20929  df-tx 21175  df-hmeo 21368  df-fil 21460  df-fm 21552  df-flim 21553  df-flf 21554  df-xms 21935  df-ms 21936  df-tms 21937  df-cncf 22489  df-limc 23436  df-dv 23437  df-log 24107
This theorem is referenced by:  xrge0iifmhm  29313  xrge0pluscn  29314
  Copyright terms: Public domain W3C validator