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 40375
Description: A condition implying that a certain subspace is an atom. Part of Lemma 3.2.20 of [PtakPulmannova] p. 68. (atcvat3i 33055 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 2763 . 2 ( ⋖L ‘𝑊) = ( ⋖L ‘𝑊)
5 lsatcvat3.w . 2 (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
6 lveclmod 21432 . . . 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 40320 . . . 4 (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝑆)
11 lsatcvat3.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝐴)
121, 3, 7, 11lsatlssel 40320 . . . 4 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑆)
131, 2lsmcl 21409 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑄 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
147, 10, 12, 13syl3anc 1399 . . 3 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
151lssincl 21291 . . 3 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆 ∧ (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆) → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝑆)
167, 8, 14, 15syl3anc 1399 . 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 40364 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑅 ⊆ 𝑈 ↔ 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅)))
2018, 19mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅))
21 lmodabl 21235 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
227, 21syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑊 ∈ Abel)
231lsssssubg 21284 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
247, 23syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
2524, 10sseldd 3914 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊))
2624, 12sseldd 3914 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊))
272lsmcom 20123 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Abel ∧ 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → (𝑄 ⊕ 𝑅) = (𝑅 ⊕ 𝑄))
2822, 25, 26, 27syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) = (𝑅 ⊕ 𝑄))
2928oveq2d 7467 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3024, 8sseldd 3914 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
312lsmass 19934 . . . . . . . . 9 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3230, 26, 25, 31syl3anc 1399 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3329, 32eqtr4d 2801 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄))
341, 2lsmcl 21409 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
357, 8, 12, 34syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
3624, 35sseldd 3914 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
37 lsatcvat3.l . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
382lsmless2 19926 . . . . . . . 8 (((𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅)) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
3936, 36, 37, 38syl3anc 1399 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
4033, 39eqsstrd 3947 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
412lsmidm 19928 . . . . . . 7 ((𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4236, 41syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4340, 42sseqtrd 3949 . . . . 5 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
4424, 14sseldd 3914 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
452lsmub2 19923 . . . . . . 7 ((𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
4625, 26, 45syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
472lsmless2 19926 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅)) → (𝑈 ⊕ 𝑅) ⊆ (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
4830, 44, 46, 47syl3anc 1399 . . . . 5 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ⊆ (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
4943, 48eqssd 3930 . . . 4 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
5020, 49breqtrrd 5139 . . 3 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
511, 2, 4, 7, 8, 14, 50lcvexchlem4 40360 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅))( ⋖L ‘𝑊)(𝑄 ⊕ 𝑅))
521, 2, 3, 4, 5, 16, 9, 11, 17, 51lsatcvat2 40374 1 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ∈ 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  SubGrpcsubg 19380  LSSumclsm 19899  Abelcabl 20046  LModclmod 21186  LSubSpclss 21257  LVecclvec 21428  LSAtomsclsa 40297   ⋖L clcv 40341
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-tpos 8281  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-0g 17662  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-subg 19383  df-cntz 19582  df-oppg 19611  df-lsm 19901  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-oppr 20618  df-dvdsr 20638  df-unit 20639  df-invr 20669  df-drng 21033  df-lmod 21188  df-lss 21258  df-lsp 21298  df-lvec 21429  df-lsatoms 40299  df-lcv 40342
This theorem is used by:  l1cvat  40378
  Copyright terms: Public domain W3C validator