Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  elpaddn0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem elpaddn0 33900
Description: Member of projective subspace sum of nonempty sets. (Contributed by NM, 3-Jan-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
paddfval.l = (le‘𝐾)
paddfval.j = (join‘𝐾)
paddfval.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
paddfval.p + = (+𝑃𝐾)
Assertion
Ref Expression
elpaddn0 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
Distinct variable groups:   𝑟,𝑞,𝐾   𝑋,𝑞   𝑌,𝑞,𝑟   𝑆,𝑞,𝑟   𝐴,𝑞,𝑟   ,𝑞,𝑟   ,𝑞,𝑟   𝑋,𝑟
Allowed substitution hints:   + (𝑟,𝑞)

Proof of Theorem elpaddn0
StepHypRef Expression
1 paddfval.l . . . 4 = (le‘𝐾)
2 paddfval.j . . . 4 = (join‘𝐾)
3 paddfval.a . . . 4 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
4 paddfval.p . . . 4 + = (+𝑃𝐾)
51, 2, 3, 4elpadd 33899 . . 3 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
65adantr 479 . 2 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
7 simpl2 1057 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → 𝑋𝐴)
87sseld 3566 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋𝑆𝐴))
9 simpll1 1092 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝐾 ∈ Lat)
10 ssel2 3562 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑋𝐴𝑆𝑋) → 𝑆𝐴)
11103ad2antl2 1216 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆𝐴)
1211adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆𝐴)
13 eqid 2609 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
1413, 3atbase 33390 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆𝐴𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
1512, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
16 simpl3 1058 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) → 𝑌𝐴)
1716sselda 3567 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑟𝐴)
1813, 3atbase 33390 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟𝐴𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
2013, 1, 2latlej1 16829 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑆 (𝑆 𝑟))
219, 15, 19, 20syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆 (𝑆 𝑟))
2221reximdva0 3890 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))
2322exp31 627 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑆𝑋 → (𝑌 ≠ ∅ → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
2423com23 83 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑌 ≠ ∅ → (𝑆𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
2524imp 443 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)))
2625ancld 573 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → (𝑆𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
27 oveq1 6534 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 𝑆 → (𝑞 𝑟) = (𝑆 𝑟))
2827breq2d 4589 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 𝑆 → (𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ 𝑆 (𝑆 𝑟)))
2928rexbidv 3033 . . . . . . . 8 (𝑞 = 𝑆 → (∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)))
3029rspcev 3281 . . . . . . 7 ((𝑆𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)) → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))
3126, 30syl6 34 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
3231adantrl 747 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
338, 32jcad 553 . . . 4 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋 → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
34 simpl3 1058 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → 𝑌𝐴)
3534sseld 3566 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌𝑆𝐴))
36 simpll1 1092 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝐾 ∈ Lat)
37 ssel2 3562 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑋𝐴𝑞𝑋) → 𝑞𝐴)
38373ad2antl2 1216 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → 𝑞𝐴)
3938adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑞𝐴)
4013, 3atbase 33390 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑞𝐴𝑞 ∈ (Base‘𝐾))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑞 ∈ (Base‘𝐾))
42 simpl3 1058 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → 𝑌𝐴)
4342sselda 3567 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆𝐴)
4443, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
4513, 1, 2latlej2 16830 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑞 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑆 (𝑞 𝑆))
4636, 41, 44, 45syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆 (𝑞 𝑆))
4746ex 448 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆)))
4847ancld 573 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌 → (𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆))))
49 oveq2 6535 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟 = 𝑆 → (𝑞 𝑟) = (𝑞 𝑆))
5049breq2d 4589 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 = 𝑆 → (𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ 𝑆 (𝑞 𝑆)))
5150rspcev 3281 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆)) → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))
5248, 51syl6 34 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5352impancom 454 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑞𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5453ancld 573 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑞𝑋 → (𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
5554eximdv 1832 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (∃𝑞 𝑞𝑋 → ∃𝑞(𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
56 n0 3889 . . . . . . . 8 (𝑋 ≠ ∅ ↔ ∃𝑞 𝑞𝑋)
57 df-rex 2901 . . . . . . . 8 (∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ ∃𝑞(𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5855, 56, 573imtr4g 283 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑋 ≠ ∅ → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5958impancom 454 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (𝑆𝑌 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
6059adantrr 748 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
6135, 60jcad 553 . . . 4 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌 → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
6233, 61jaod 393 . . 3 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → ((𝑆𝑋𝑆𝑌) → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
63 pm4.72 915 . . 3 (((𝑆𝑋𝑆𝑌) → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))) ↔ ((𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
6462, 63sylib 206 . 2 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → ((𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
656, 64bitr4d 269 1 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wo 381  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wex 1694  wcel 1976  wne 2779  wrex 2896  wss 3539  c0 3873   class class class wbr 4577  cfv 5790  (class class class)co 6527  Basecbs 15641  lecple 15721  joincjn 16713  Latclat 16814  Atomscatm 33364  +𝑃cpadd 33895
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-op 4131  df-uni 4367  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-id 4943  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-lub 16743  df-join 16745  df-lat 16815  df-ats 33368  df-padd 33896
This theorem is referenced by:  paddvaln0N  33901  elpaddri  33902  elpaddat  33904  paddasslem15  33934  paddasslem16  33935  pmodlem2  33947  pmapjat1  33953
  Copyright terms: Public domain W3C validator