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

Theorem dihintcl 37303
Description: The intersection of closed subspaces (the range of isomorphism H) is a closed subspace. (Contributed by NM, 14-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
dihintcl.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dihintcl.i 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
dihintcl (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑆 ∈ ran 𝐼)

Proof of Theorem dihintcl
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2765 . . . . . . . 8 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2 dihintcl.h . . . . . . . 8 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
3 dihintcl.i . . . . . . . 8 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
41, 2, 3dihfn 37227 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → 𝐼 Fn (Base‘𝐾))
51, 2, 3dihdm 37228 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → dom 𝐼 = (Base‘𝐾))
65fneq2d 6162 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → (𝐼 Fn dom 𝐼𝐼 Fn (Base‘𝐾)))
74, 6mpbird 248 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → 𝐼 Fn dom 𝐼)
87adantr 472 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝐼 Fn dom 𝐼)
9 cnvimass 5669 . . . . 5 (𝐼𝑆) ⊆ dom 𝐼
10 fnssres 6184 . . . . 5 ((𝐼 Fn dom 𝐼 ∧ (𝐼𝑆) ⊆ dom 𝐼) → (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)) Fn (𝐼𝑆))
118, 9, 10sylancl 580 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)) Fn (𝐼𝑆))
12 fniinfv 6448 . . . 4 ((𝐼 ↾ (𝐼𝑆)) Fn (𝐼𝑆) → 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) = ran (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)))
1311, 12syl 17 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) = ran (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)))
14 df-ima 5292 . . . . 5 (𝐼 “ (𝐼𝑆)) = ran (𝐼 ↾ (𝐼𝑆))
154adantr 472 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝐼 Fn (Base‘𝐾))
16 dffn4 6306 . . . . . . 7 (𝐼 Fn (Base‘𝐾) ↔ 𝐼:(Base‘𝐾)–onto→ran 𝐼)
1715, 16sylib 209 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝐼:(Base‘𝐾)–onto→ran 𝐼)
18 simprl 787 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑆 ⊆ ran 𝐼)
19 foimacnv 6339 . . . . . 6 ((𝐼:(Base‘𝐾)–onto→ran 𝐼𝑆 ⊆ ran 𝐼) → (𝐼 “ (𝐼𝑆)) = 𝑆)
2017, 18, 19syl2anc 579 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼 “ (𝐼𝑆)) = 𝑆)
2114, 20syl5eqr 2813 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → ran (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)) = 𝑆)
2221inteqd 4640 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → ran (𝐼 ↾ (𝐼𝑆)) = 𝑆)
2313, 22eqtrd 2799 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) = 𝑆)
24 simpl 474 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
255adantr 472 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → dom 𝐼 = (Base‘𝐾))
269, 25syl5sseq 3815 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼𝑆) ⊆ (Base‘𝐾))
27 simprr 789 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑆 ≠ ∅)
28 n0 4097 . . . . . . 7 (𝑆 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦𝑆)
2927, 28sylib 209 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → ∃𝑦 𝑦𝑆)
3018sselda 3763 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → 𝑦 ∈ ran 𝐼)
3125fneq2d 6162 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼 Fn dom 𝐼𝐼 Fn (Base‘𝐾)))
3215, 31mpbird 248 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝐼 Fn dom 𝐼)
3332adantr 472 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → 𝐼 Fn dom 𝐼)
34 fvelrnb 6434 . . . . . . . . 9 (𝐼 Fn dom 𝐼 → (𝑦 ∈ ran 𝐼 ↔ ∃𝑥 ∈ dom 𝐼(𝐼𝑥) = 𝑦))
3533, 34syl 17 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑦 ∈ ran 𝐼 ↔ ∃𝑥 ∈ dom 𝐼(𝐼𝑥) = 𝑦))
3630, 35mpbid 223 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → ∃𝑥 ∈ dom 𝐼(𝐼𝑥) = 𝑦)
37 fnfun 6168 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 Fn (Base‘𝐾) → Fun 𝐼)
3815, 37syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → Fun 𝐼)
39 fvimacnv 6524 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Fun 𝐼𝑥 ∈ dom 𝐼) → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆𝑥 ∈ (𝐼𝑆)))
4038, 39sylan 575 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐼) → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆𝑥 ∈ (𝐼𝑆)))
41 ne0i 4087 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐼𝑆) → (𝐼𝑆) ≠ ∅)
4240, 41syl6bi 244 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑥 ∈ dom 𝐼) → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 → (𝐼𝑆) ≠ ∅))
4342ex 401 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝑥 ∈ dom 𝐼 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 → (𝐼𝑆) ≠ ∅)))
44 eleq1 2832 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼𝑥) = 𝑦 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆𝑦𝑆))
4544biimprd 239 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼𝑥) = 𝑦 → (𝑦𝑆 → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
4645imim1d 82 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼𝑥) = 𝑦 → (((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 → (𝐼𝑆) ≠ ∅) → (𝑦𝑆 → (𝐼𝑆) ≠ ∅)))
4743, 46syl9 77 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → ((𝐼𝑥) = 𝑦 → (𝑥 ∈ dom 𝐼 → (𝑦𝑆 → (𝐼𝑆) ≠ ∅))))
4847com24 95 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝑦𝑆 → (𝑥 ∈ dom 𝐼 → ((𝐼𝑥) = 𝑦 → (𝐼𝑆) ≠ ∅))))
4948imp 395 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥 ∈ dom 𝐼 → ((𝐼𝑥) = 𝑦 → (𝐼𝑆) ≠ ∅)))
5049rexlimdv 3177 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → (∃𝑥 ∈ dom 𝐼(𝐼𝑥) = 𝑦 → (𝐼𝑆) ≠ ∅))
5136, 50mpd 15 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) ∧ 𝑦𝑆) → (𝐼𝑆) ≠ ∅)
5229, 51exlimddv 2030 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼𝑆) ≠ ∅)
53 eqid 2765 . . . . . 6 (glb‘𝐾) = (glb‘𝐾)
541, 53, 2, 3dihglb 37300 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ ((𝐼𝑆) ⊆ (Base‘𝐾) ∧ (𝐼𝑆) ≠ ∅)) → (𝐼‘((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆))) = 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)(𝐼𝑦))
5524, 26, 52, 54syl12anc 865 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼‘((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆))) = 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)(𝐼𝑦))
56 fvres 6396 . . . . 5 (𝑦 ∈ (𝐼𝑆) → ((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) = (𝐼𝑦))
5756iineq2i 4698 . . . 4 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) = 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)(𝐼𝑦)
5855, 57syl6eqr 2817 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼‘((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆))) = 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦))
59 hlclat 35317 . . . . . 6 (𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ CLat)
6059ad2antrr 717 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝐾 ∈ CLat)
611, 53clatglbcl 17383 . . . . 5 ((𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐼𝑆) ⊆ (Base‘𝐾)) → ((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆)) ∈ (Base‘𝐾))
6260, 26, 61syl2anc 579 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → ((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆)) ∈ (Base‘𝐾))
631, 2, 3dihcl 37229 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ ((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆)) ∈ (Base‘𝐾)) → (𝐼‘((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆))) ∈ ran 𝐼)
6462, 63syldan 585 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → (𝐼‘((glb‘𝐾)‘(𝐼𝑆))) ∈ ran 𝐼)
6558, 64eqeltrrd 2845 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑦 ∈ (𝐼𝑆)((𝐼 ↾ (𝐼𝑆))‘𝑦) ∈ ran 𝐼)
6623, 65eqeltrrd 2845 1 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑆 ⊆ ran 𝐼𝑆 ≠ ∅)) → 𝑆 ∈ ran 𝐼)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384   = wceq 1652  wex 1874  wcel 2155  wne 2937  wrex 3056  wss 3734  c0 4081   cint 4635   ciin 4679  ccnv 5278  dom cdm 5279  ran crn 5280  cres 5281  cima 5282  Fun wfun 6064   Fn wfn 6065  ontowfo 6068  cfv 6070  Basecbs 16133  glbcglb 17212  CLatccla 17376  HLchlt 35309  LHypclh 35943  DIsoHcdih 37187
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4932  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7149  ax-cnex 10247  ax-resscn 10248  ax-1cn 10249  ax-icn 10250  ax-addcl 10251  ax-addrcl 10252  ax-mulcl 10253  ax-mulrcl 10254  ax-mulcom 10255  ax-addass 10256  ax-mulass 10257  ax-distr 10258  ax-i2m1 10259  ax-1ne0 10260  ax-1rid 10261  ax-rnegex 10262  ax-rrecex 10263  ax-cnre 10264  ax-pre-lttri 10265  ax-pre-lttrn 10266  ax-pre-ltadd 10267  ax-pre-mulgt0 10268  ax-riotaBAD 34912
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-int 4636  df-iun 4680  df-iin 4681  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-riota 6805  df-ov 6847  df-oprab 6848  df-mpt2 6849  df-om 7266  df-1st 7368  df-2nd 7369  df-tpos 7557  df-undef 7604  df-wrecs 7612  df-recs 7674  df-rdg 7712  df-1o 7766  df-oadd 7770  df-er 7949  df-map 8064  df-en 8163  df-dom 8164  df-sdom 8165  df-fin 8166  df-pnf 10332  df-mnf 10333  df-xr 10334  df-ltxr 10335  df-le 10336  df-sub 10524  df-neg 10525  df-nn 11277  df-2 11337  df-3 11338  df-4 11339  df-5 11340  df-6 11341  df-n0 11541  df-z 11627  df-uz 11890  df-fz 12537  df-struct 16135  df-ndx 16136  df-slot 16137  df-base 16139  df-sets 16140  df-ress 16141  df-plusg 16230  df-mulr 16231  df-sca 16233  df-vsca 16234  df-0g 16371  df-proset 17197  df-poset 17215  df-plt 17227  df-lub 17243  df-glb 17244  df-join 17245  df-meet 17246  df-p0 17308  df-p1 17309  df-lat 17315  df-clat 17377  df-mgm 17511  df-sgrp 17553  df-mnd 17564  df-submnd 17605  df-grp 17695  df-minusg 17696  df-sbg 17697  df-subg 17858  df-cntz 18016  df-lsm 18318  df-cmn 18464  df-abl 18465  df-mgp 18760  df-ur 18772  df-ring 18819  df-oppr 18893  df-dvdsr 18911  df-unit 18912  df-invr 18942  df-dvr 18953  df-drng 19021  df-lmod 19137  df-lss 19205  df-lsp 19247  df-lvec 19378  df-lsatoms 34935  df-oposet 35135  df-ol 35137  df-oml 35138  df-covers 35225  df-ats 35226  df-atl 35257  df-cvlat 35281  df-hlat 35310  df-llines 35457  df-lplanes 35458  df-lvols 35459  df-lines 35460  df-psubsp 35462  df-pmap 35463  df-padd 35755  df-lhyp 35947  df-laut 35948  df-ldil 36063  df-ltrn 36064  df-trl 36118  df-tendo 36714  df-edring 36716  df-disoa 36988  df-dvech 37038  df-dib 37098  df-dic 37132  df-dih 37188
This theorem is referenced by:  doch2val2  37323  dochocss  37325
  Copyright terms: Public domain W3C validator