Theorem dochexmid 40997

Description: Excluded middle law for closed subspaces, which is equivalent to (and derived from) the orthomodular law dihoml4 40906. Lemma 3.3(2) in [Holland95] p. 215. In our proof, we use the variables 𝑋, 𝑀, 𝑝, 𝑞, 𝑟 in place of Hollands' l, m, P, Q, L respectively. (pexmidALTN 39507 analog.) (Contributed by NM, 15-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
dochexmid.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dochexmid.o	⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
dochexmid.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dochexmid.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
dochexmid.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
dochexmid.p	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
dochexmid.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
dochexmid.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
dochexmid.c	⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
dochexmid	⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)

Proof of Theorem dochexmid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		id 22	. . . 4 ⊢ (𝑋 = {(0g‘𝑈)} → 𝑋 = {(0g‘𝑈)})
2		fveq2 6892	. . . 4 ⊢ (𝑋 = {(0g‘𝑈)} → ( ⊥ ‘𝑋) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}))
3	1, 2	oveq12d 7434	. . 3 ⊢ (𝑋 = {(0g‘𝑈)} → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = ({(0g‘𝑈)} ⊕ ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)})))
4		dochexmid.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
5		dochexmid.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
6		dochexmid.k	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
7	4, 5, 6	dvhlmod 40639	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
8		dochexmid.v	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
9		eqid 2725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0g‘𝑈) = (0g‘𝑈)
10	8, 9	lmod0vcl 20778	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → (0g‘𝑈) ∈ 𝑉)
11	7, 10	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑈) ∈ 𝑉)
12	11	snssd 4808	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → {(0g‘𝑈)} ⊆ 𝑉)
13		dochexmid.s	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
14		dochexmid.o	. . . . . . . 8 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
15	4, 5, 8, 13, 14	dochlss 40883	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ {(0g‘𝑈)} ⊆ 𝑉) → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ 𝑆)
16	6, 12, 15	syl2anc 582	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ 𝑆)
17	13	lsssubg 20845	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ LMod ∧ ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ 𝑆) → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ (SubGrp‘𝑈))
18	7, 16, 17	syl2anc 582	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ (SubGrp‘𝑈))
19		dochexmid.p	. . . . . 6 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
20	9, 19	lsm02 19631	. . . . 5 ⊢ (( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ∈ (SubGrp‘𝑈) → ({(0g‘𝑈)} ⊕ ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)})) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}))
21	18, 20	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ({(0g‘𝑈)} ⊕ ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)})) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}))
22	4, 5, 14, 8, 9	doch0 40887	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) = 𝑉)
23	6, 22	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) = 𝑉)
24	21, 23	eqtrd 2765	. . 3 ⊢ (𝜑 → ({(0g‘𝑈)} ⊕ ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)})) = 𝑉)
25	3, 24	sylan9eqr 2787	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 = {(0g‘𝑈)}) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)
26		eqid 2725	. . 3 ⊢ (LSpan‘𝑈) = (LSpan‘𝑈)
27		eqid 2725	. . 3 ⊢ (LSAtoms‘𝑈) = (LSAtoms‘𝑈)
28	6	adantr 479	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)}) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
29		dochexmid.x	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
30	29	adantr 479	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)}) → 𝑋 ∈ 𝑆)
31		simpr 483	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)}) → 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)})
32		dochexmid.c	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
33	32	adantr 479	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)}) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
34	4, 14, 5, 8, 13, 26, 19, 27, 28, 30, 9, 31, 33	dochexmidlem8 40996	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ≠ {(0g‘𝑈)}) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)
35	25, 34	pm2.61dane 3019	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2930   ⊆ wss 3939  {csn 4624  ‘cfv 6543  (class class class)co 7416  Basecbs 17179  0_gc0g 17420  SubGrpcsubg 19079  LSSumclsm 19593  LModclmod 20747  LSubSpclss 20819  LSpanclspn 20859  LSAtomsclsa 38502  HLchlt 38878  LHypclh 39513  DVecHcdvh 40607  ocHcoch 40876

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-riotaBAD 38481

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-tpos 8230  df-undef 8277  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-er 8723  df-map 8845  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-fz 13517  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-0g 17422  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-proset 18286  df-poset 18304  df-plt 18321  df-lub 18337  df-glb 18338  df-join 18339  df-meet 18340  df-p0 18416  df-p1 18417  df-lat 18423  df-clat 18490  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-subg 19082  df-cntz 19272  df-oppg 19301  df-lsm 19595  df-cmn 19741  df-abl 19742  df-mgp 20079  df-rng 20097  df-ur 20126  df-ring 20179  df-oppr 20277  df-dvdsr 20300  df-unit 20301  df-invr 20331  df-dvr 20344  df-drng 20630  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-lsp 20860  df-lvec 20992  df-lsatoms 38504  df-lcv 38547  df-oposet 38704  df-ol 38706  df-oml 38707  df-covers 38794  df-ats 38795  df-atl 38826  df-cvlat 38850  df-hlat 38879  df-llines 39027  df-lplanes 39028  df-lvols 39029  df-lines 39030  df-psubsp 39032  df-pmap 39033  df-padd 39325  df-lhyp 39517  df-laut 39518  df-ldil 39633  df-ltrn 39634  df-trl 39688  df-tgrp 40272  df-tendo 40284  df-edring 40286  df-dveca 40532  df-disoa 40558  df-dvech 40608  df-dib 40668  df-dic 40702  df-dih 40758  df-doch 40877  df-djh 40924

This theorem is referenced by:  lclkrlem2v  41057  hdmapglem7a  41456  hlhilhillem  41493