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Theorem paddclN 30813
Description: The projective sum of two subspaces is a subspace. Part of Lemma 16.2 of [MaedaMaeda] p. 68. (Contributed by NM, 14-Jan-2012.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
paddidm.s  |-  S  =  ( PSubSp `  K )
paddidm.p  |-  .+  =  ( + P `  K
)
Assertion
Ref Expression
paddclN  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( X  .+  Y
)  e.  S )

Proof of Theorem paddclN
Dummy variables  p  q  r are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 958 . . 3  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  K  e.  HL )
2 eqid 2443 . . . . 5  |-  ( Atoms `  K )  =  (
Atoms `  K )
3 paddidm.s . . . . 5  |-  S  =  ( PSubSp `  K )
42, 3psubssat 30725 . . . 4  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S )  ->  X  C_  ( Atoms `  K ) )
543adant3 978 . . 3  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  X  C_  ( Atoms `  K ) )
62, 3psubssat 30725 . . . 4  |-  ( ( K  e.  HL  /\  Y  e.  S )  ->  Y  C_  ( Atoms `  K ) )
763adant2 977 . . 3  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  Y  C_  ( Atoms `  K ) )
8 paddidm.p . . . 4  |-  .+  =  ( + P `  K
)
92, 8paddssat 30785 . . 3  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  C_  ( Atoms `  K
)  /\  Y  C_  ( Atoms `  K ) )  ->  ( X  .+  Y )  C_  ( Atoms `  K ) )
101, 5, 7, 9syl3anc 1185 . 2  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( X  .+  Y
)  C_  ( Atoms `  K ) )
11 olc 375 . . . . 5  |-  ( ( p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y
) p ( le
`  K ) ( q ( join `  K
) r ) )  ->  ( ( p  e.  ( X  .+  Y )  \/  p  e.  ( X  .+  Y
) )  \/  (
p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y
) p ( le
`  K ) ( q ( join `  K
) r ) ) ) )
12 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  ( le
`  K )  =  ( le `  K
)
13 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  ( join `  K )  =  (
join `  K )
1412, 13, 2, 8elpadd 30770 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  HL  /\  ( X  .+  Y ) 
C_  ( Atoms `  K
)  /\  ( X  .+  Y )  C_  ( Atoms `  K ) )  ->  ( p  e.  ( ( X  .+  Y )  .+  ( X  .+  Y ) )  <-> 
( ( p  e.  ( X  .+  Y
)  \/  p  e.  ( X  .+  Y
) )  \/  (
p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y
) p ( le
`  K ) ( q ( join `  K
) r ) ) ) ) )
151, 10, 10, 14syl3anc 1185 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( p  e.  ( ( X  .+  Y
)  .+  ( X  .+  Y ) )  <->  ( (
p  e.  ( X 
.+  Y )  \/  p  e.  ( X 
.+  Y ) )  \/  ( p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y ) p ( le `  K ) ( q ( join `  K
) r ) ) ) ) )
162, 8padd4N 30811 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  HL  /\  ( X  C_  ( Atoms `  K )  /\  Y  C_  ( Atoms `  K )
)  /\  ( X  C_  ( Atoms `  K )  /\  Y  C_  ( Atoms `  K ) ) )  ->  ( ( X 
.+  Y )  .+  ( X  .+  Y ) )  =  ( ( X  .+  X ) 
.+  ( Y  .+  Y ) ) )
171, 5, 7, 5, 7, 16syl122anc 1194 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( X  .+  Y )  .+  ( X  .+  Y ) )  =  ( ( X 
.+  X )  .+  ( Y  .+  Y ) ) )
183, 8paddidm 30812 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S )  ->  ( X  .+  X
)  =  X )
19183adant3 978 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( X  .+  X
)  =  X )
203, 8paddidm 30812 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( K  e.  HL  /\  Y  e.  S )  ->  ( Y  .+  Y
)  =  Y )
21203adant2 977 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( Y  .+  Y
)  =  Y )
2219, 21oveq12d 6135 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( X  .+  X )  .+  ( Y  .+  Y ) )  =  ( X  .+  Y ) )
2317, 22eqtrd 2475 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( X  .+  Y )  .+  ( X  .+  Y ) )  =  ( X  .+  Y ) )
2423eleq2d 2510 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( p  e.  ( ( X  .+  Y
)  .+  ( X  .+  Y ) )  <->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) )
2515, 24bitr3d 248 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( ( p  e.  ( X  .+  Y )  \/  p  e.  ( X  .+  Y
) )  \/  (
p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y
) p ( le
`  K ) ( q ( join `  K
) r ) ) )  <->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) )
2611, 25syl5ib 212 . . . 4  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( p  e.  ( Atoms `  K )  /\  E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y ) p ( le `  K ) ( q ( join `  K
) r ) )  ->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) )
2726exp3a 427 . . 3  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( p  e.  (
Atoms `  K )  -> 
( E. q  e.  ( X  .+  Y
) E. r  e.  ( X  .+  Y
) p ( le
`  K ) ( q ( join `  K
) r )  ->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) ) )
2827ralrimiv 2795 . 2  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  A. p  e.  (
Atoms `  K ) ( E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y ) p ( le `  K ) ( q ( join `  K
) r )  ->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) )
2912, 13, 2, 3ispsubsp2 30717 . . 3  |-  ( K  e.  HL  ->  (
( X  .+  Y
)  e.  S  <->  ( ( X  .+  Y )  C_  ( Atoms `  K )  /\  A. p  e.  (
Atoms `  K ) ( E. q  e.  ( X  .+  Y ) E. r  e.  ( X  .+  Y ) p ( le `  K ) ( q ( join `  K
) r )  ->  p  e.  ( X  .+  Y ) ) ) ) )
30293ad2ant1 979 . 2  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( ( X  .+  Y )  e.  S  <->  ( ( X  .+  Y
)  C_  ( Atoms `  K )  /\  A. p  e.  ( Atoms `  K ) ( E. q  e.  ( X 
.+  Y ) E. r  e.  ( X 
.+  Y ) p ( le `  K
) ( q (
join `  K )
r )  ->  p  e.  ( X  .+  Y
) ) ) ) )
3110, 28, 30mpbir2and 890 1  |-  ( ( K  e.  HL  /\  X  e.  S  /\  Y  e.  S )  ->  ( X  .+  Y
)  e.  S )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 178    \/ wo 359    /\ wa 360    /\ w3a 937    = wceq 1654    e. wcel 1728   A.wral 2712   E.wrex 2713    C_ wss 3309   class class class wbr 4243   ` cfv 5489  (class class class)co 6117   lecple 13574   joincjn 14439   Atomscatm 30235   HLchlt 30322   PSubSpcpsubsp 30467   + Pcpadd 30766
This theorem is referenced by:  pmodl42N  30822  pclun2N  30870
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1628  ax-9 1669  ax-8 1690  ax-13 1730  ax-14 1732  ax-6 1747  ax-7 1752  ax-11 1764  ax-12 1954  ax-ext 2424  ax-rep 4351  ax-sep 4361  ax-nul 4369  ax-pow 4412  ax-pr 4438  ax-un 4736
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1661  df-eu 2292  df-mo 2293  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2568  df-ne 2608  df-nel 2609  df-ral 2717  df-rex 2718  df-reu 2719  df-rab 2721  df-v 2967  df-sbc 3171  df-csb 3271  df-dif 3312  df-un 3314  df-in 3316  df-ss 3323  df-nul 3617  df-if 3768  df-pw 3830  df-sn 3849  df-pr 3850  df-op 3852  df-uni 4045  df-iun 4124  df-br 4244  df-opab 4298  df-mpt 4299  df-id 4533  df-xp 4919  df-rel 4920  df-cnv 4921  df-co 4922  df-dm 4923  df-rn 4924  df-res 4925  df-ima 4926  df-iota 5453  df-fun 5491  df-fn 5492  df-f 5493  df-f1 5494  df-fo 5495  df-f1o 5496  df-fv 5497  df-ov 6120  df-oprab 6121  df-mpt2 6122  df-1st 6385  df-2nd 6386  df-undef 6579  df-riota 6585  df-poset 14441  df-plt 14453  df-lub 14469  df-glb 14470  df-join 14471  df-meet 14472  df-p0 14506  df-lat 14513  df-clat 14575  df-oposet 30148  df-ol 30150  df-oml 30151  df-covers 30238  df-ats 30239  df-atl 30270  df-cvlat 30294  df-hlat 30323  df-psubsp 30474  df-padd 30767
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