Theorem hlhillcs 42935

Description: The closed subspaces of the final constructed Hilbert space. TODO: hlhilbase 42913 is applied over and over to conclusion rather than applied once to antecedent - would compressed proof be shorter if applied once to antecedent? (Contributed by NM, 23-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
hlhillcs.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
hlhillcs.i	⊢ 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
hlhillcs.u	⊢ 𝑈 = ((HLHil‘𝐾)‘𝑊)
hlhillcs.c	⊢ 𝐶 = (ClSubSp‘𝑈)
hlhillcs.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))

Assertion

Ref	Expression
hlhillcs	⊢ (𝜑 → 𝐶 = ran 𝐼)

Proof of Theorem hlhillcs

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hlhillcs.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = ((HLHil‘𝐾)‘𝑊)
2	1	fvexi 6887	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 ∈ V
3		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (ocv‘𝑈) = (ocv‘𝑈)
4		hlhillcs.c	. . . . . . 7 ⊢ 𝐶 = (ClSubSp‘𝑈)
5	3, 4	iscss 21950	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ V → (𝑥 ∈ 𝐶 ↔ 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
6	2, 5	mp1i 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐶 ↔ 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
7	6	biimpa 482	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)))
8		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
9	8, 4	cssss 21952	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐶 → 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈))
10		hlhillcs.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
11		hlhillcs.i	. . . . . . 7 ⊢ 𝐼 = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
12		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ ((DVecH‘𝐾)‘𝑊) = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
13		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)) = (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊))
14		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ ((ocH‘𝐾)‘𝑊) = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
15		hlhillcs.k	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
16	15	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
17	10, 1, 15, 12, 13	hlhilbase 42913	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)) = (Base‘𝑈))
18	17	sseq2d 3962	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)) ↔ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)))
19	18	biimpar 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → 𝑥 ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
20	10, 11, 12, 13, 14, 16, 19	dochoccl 42346	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝑥 ∈ ran 𝐼 ↔ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥))
21		eqcom 2767	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) ↔ ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = 𝑥)
22	10, 12, 1, 16, 13, 14, 3, 19	hlhilocv 42934	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → ((ocv‘𝑈)‘𝑥) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥))
23	22	fveq2d 6877	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = ((ocv‘𝑈)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
24	10, 12, 13, 14	dochssv 42332	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊))) → (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥) ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
25	16, 19, 24	syl2anc 596	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥) ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
26	10, 12, 1, 16, 13, 14, 3, 25	hlhilocv 42934	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → ((ocv‘𝑈)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
27	23, 26	eqtrd 2795	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
28	27	eqeq1d 2762	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = 𝑥 ↔ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥))
29	21, 28	bitrid 286	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) ↔ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥))
30	20, 29	bitr4d 285	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ⊆ (Base‘𝑈)) → (𝑥 ∈ ran 𝐼 ↔ 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
31	9, 30	sylan2 605	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (𝑥 ∈ ran 𝐼 ↔ 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
32	7, 31	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑥 ∈ ran 𝐼)
33		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → 𝑥 ∈ ran 𝐼)
34	15	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
35	10, 12, 11, 13	dihrnss 42255	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → 𝑥 ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
36	15, 35	sylan 592	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → 𝑥 ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
37	10, 12, 1, 34, 13, 14, 3, 36	hlhilocv 42934	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → ((ocv‘𝑈)‘𝑥) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥))
38	37	fveq2d 6877	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = ((ocv‘𝑈)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
39	34, 36, 24	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥) ⊆ (Base‘((DVecH‘𝐾)‘𝑊)))
40	10, 12, 1, 34, 13, 14, 3, 39	hlhilocv 42934	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → ((ocv‘𝑈)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
41	38, 40	eqtrd 2795	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)))
42	41	eqeq1d 2762	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = 𝑥 ↔ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥))
43	42	biimpar 483	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) ∧ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥) → ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)) = 𝑥)
44	43	eqcomd 2766	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) ∧ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥) → 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥)))
45	44	ex 418	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → ((((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥 → 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
46	10, 11, 12, 13, 14, 34, 36	dochoccl 42346	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (𝑥 ∈ ran 𝐼 ↔ (((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘(((ocH‘𝐾)‘𝑊)‘𝑥)) = 𝑥))
47	2, 5	mp1i 14	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (𝑥 ∈ 𝐶 ↔ 𝑥 = ((ocv‘𝑈)‘((ocv‘𝑈)‘𝑥))))
48	45, 46, 47	3imtr4d 297	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → (𝑥 ∈ ran 𝐼 → 𝑥 ∈ 𝐶))
49	33, 48	mpd 16	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ran 𝐼) → 𝑥 ∈ 𝐶)
50	32, 49	impbida 813	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐶 ↔ 𝑥 ∈ ran 𝐼))
51	50	eqrdv 2758	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = ran 𝐼)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3450   ⊆ wss 3898  ran crn 5648  ‘cfv 6527  Basecbs 17348  ocvcocv 21927  ClSubSpccss 21928  HLchlt 40327  LHypclh 40961  DVecHcdvh 42055  DIsoHcdih 42205  ocHcoch 42324  HLHilchlh 42909

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248  ax-riotaBAD 39930

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-ot 4592  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-tpos 8221  df-undef 8268  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-4 12376  df-5 12377  df-6 12378  df-7 12379  df-8 12380  df-n0 12576  df-z 12663  df-uz 12935  df-fz 13609  df-struct 17286  df-sets 17303  df-slot 17321  df-ndx 17333  df-base 17349  df-ress 17370  df-plusg 17402  df-mulr 17403  df-starv 17404  df-sca 17405  df-vsca 17406  df-ip 17407  df-0g 17573  df-mre 17717  df-mrc 17718  df-acs 17720  df-proset 18429  df-poset 18448  df-plt 18463  df-lub 18479  df-glb 18480  df-join 18481  df-meet 18482  df-p0 18558  df-p1 18559  df-lat 18567  df-clat 18634  df-mgm 18777  df-sgrp 18869  df-mnd 18885  df-submnd 18940  df-grp 19108  df-minusg 19109  df-sbg 19110  df-subg 19294  df-cntz 19492  df-oppg 19521  df-lsm 19811  df-cmn 19957  df-abl 19958  df-mgp 20322  df-rng 20336  df-ur 20369  df-ring 20422  df-oppr 20528  df-dvdsr 20548  df-unit 20549  df-invr 20579  df-dvr 20592  df-nzr 20724  df-rlreg 20907  df-domn 20908  df-drng 20943  df-lmod 21098  df-lss 21168  df-lsp 21208  df-lvec 21339  df-ocv 21930  df-css 21931  df-lsatoms 39953  df-lshyp 39954  df-lcv 39996  df-lfl 40035  df-lkr 40063  df-ldual 40101  df-oposet 40153  df-ol 40155  df-oml 40156  df-covers 40243  df-ats 40244  df-atl 40275  df-cvlat 40299  df-hlat 40328  df-llines 40475  df-lplanes 40476  df-lvols 40477  df-lines 40478  df-psubsp 40480  df-pmap 40481  df-padd 40773  df-lhyp 40965  df-laut 40966  df-ldil 41081  df-ltrn 41082  df-trl 41136  df-tgrp 41720  df-tendo 41732  df-edring 41734  df-dveca 41980  df-disoa 42006  df-dvech 42056  df-dib 42116  df-dic 42150  df-dih 42206  df-doch 42325  df-djh 42372  df-lcdual 42564  df-mapd 42602  df-hvmap 42734  df-hdmap1 42770  df-hdmap 42771  df-hlhil 42910

This theorem is used by:  hlhilhillem  42937