Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lsatcvat3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lsatcvat3 40246
Description: A condition implying that a certain subspace is an atom. Part of Lemma 3.2.20 of [PtakPulmannova] p. 68. (atcvat3i 33007 analog.) (Contributed by NM, 11-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lsatcvat3.s 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
lsatcvat3.p ⊕ = (LSSum‘𝑊)
lsatcvat3.a 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
lsatcvat3.w (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
lsatcvat3.u (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)
lsatcvat3.q (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝐴)
lsatcvat3.r (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝐴)
lsatcvat3.n (𝜑 → 𝑄 ≠ 𝑅)
lsatcvat3.m (𝜑 → ¬ 𝑅 ⊆ 𝑈)
lsatcvat3.l (𝜑 → 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
Assertion
Ref Expression
lsatcvat3 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝐴)

Proof of Theorem lsatcvat3
StepHypRef Expression
1 lsatcvat3.s . 2 𝑆 = (LSubSp‘𝑊)
2 lsatcvat3.p . 2 ⊕ = (LSSum‘𝑊)
3 lsatcvat3.a . 2 𝐴 = (LSAtoms‘𝑊)
4 eqid 2760 . 2 ( ⋖L ‘𝑊) = ( ⋖L ‘𝑊)
5 lsatcvat3.w . 2 (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
6 lveclmod 21390 . . . 4 (𝑊 ∈ LVec → 𝑊 ∈ LMod)
75, 6syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
8 lsatcvat3.u . . 3 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑆)
9 lsatcvat3.q . . . . 5 (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝐴)
101, 3, 7, 9lsatlssel 40191 . . . 4 (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝑆)
11 lsatcvat3.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝐴)
121, 3, 7, 11lsatlssel 40191 . . . 4 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑆)
131, 2lsmcl 21367 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑄 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
147, 10, 12, 13syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
151lssincl 21249 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆 ∧ (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆) → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝑆)
167, 8, 14, 15syl3anc 1398 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝑆)
17 lsatcvat3.n . 2 (𝜑 → 𝑄 ≠ 𝑅)
18 lsatcvat3.m . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑅 ⊆ 𝑈)
191, 2, 3, 4, 5, 8, 11lcv1 40235 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑅 ⊆ 𝑈 ↔ 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅)))
2018, 19mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅))
21 lmodabl 21193 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
227, 21syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑊 ∈ Abel)
231lsssssubg 21242 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
247, 23syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
2524, 10sseldd 3910 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊))
2624, 12sseldd 3910 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊))
272lsmcom 20081 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Abel ∧ 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → (𝑄 ⊕ 𝑅) = (𝑅 ⊕ 𝑄))
2822, 25, 26, 27syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) = (𝑅 ⊕ 𝑄))
2928oveq2d 7440 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3024, 8sseldd 3910 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
312lsmass 19892 . . . . . . . . 9 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3230, 26, 25, 31syl3anc 1398 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3329, 32eqtr4d 2798 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄))
341, 2lsmcl 21367 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
357, 8, 12, 34syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
3624, 35sseldd 3910 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
37 lsatcvat3.l . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
382lsmless2 19884 . . . . . . . 8 (((𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅)) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
3936, 36, 37, 38syl3anc 1398 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
4033, 39eqsstrd 3943 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
412lsmidm 19886 . . . . . . 7 ((𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4236, 41syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4340, 42sseqtrd 3945 . . . . 5 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
4424, 14sseldd 3910 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
452lsmub2 19881 . . . . . . 7 ((𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
4625, 26, 45syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
472lsmless2 19884 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅)) → (𝑈 ⊕ 𝑅) ⊆ (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
4830, 44, 46, 47syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ⊆ (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
4943, 48eqssd 3926 . . . 4 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
5020, 49breqtrrd 5132 . . 3 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
511, 2, 4, 7, 8, 14, 50lcvexchlem4 40231 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅))( ⋖L ‘𝑊)(𝑄 ⊕ 𝑅))
521, 2, 3, 4, 5, 16, 9, 11, 17, 51lsatcvat2 40245 1 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3896   ∩ cin 4088   class class class wbr 5102  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  SubGrpcsubg 19339  LSSumclsm 19857  Abelcabl 20004  LModclmod 21144  LSubSpclss 21215  LVecclvec 21386  LSAtomsclsa 40168   ⋖L clcv 40212
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  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 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-tpos 8251  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-er 8725  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-0g 17621  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-subg 19342  df-cntz 19540  df-oppg 19569  df-lsm 19859  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-ring 20470  df-oppr 20576  df-dvdsr 20596  df-unit 20597  df-invr 20627  df-drng 20991  df-lmod 21146  df-lss 21216  df-lsp 21256  df-lvec 21387  df-lsatoms 40170  df-lcv 40213
This theorem is used by:  l1cvat  40249
  Copyright terms: Public domain W3C validator