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 40109
Description: A condition implying that a certain subspace is an atom. Part of Lemma 3.2.20 of [PtakPulmannova] p. 68. (atcvat3i 32998 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 2761 . 2 ( ⋖L ‘𝑊) = ( ⋖L ‘𝑊)
5 lsatcvat3.w . 2 (𝜑 → 𝑊 ∈ LVec)
6 lveclmod 21381 . . . 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 40054 . . . 4 (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝑆)
11 lsatcvat3.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝐴)
121, 3, 7, 11lsatlssel 40054 . . . 4 (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑆)
131, 2lsmcl 21358 . . . 4 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑄 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
147, 10, 12, 13syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
151lssincl 21240 . . 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 40098 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝑅 ⊆ 𝑈 ↔ 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅)))
2018, 19mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ 𝑅))
21 lmodabl 21184 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
227, 21syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑊 ∈ Abel)
231lsssssubg 21233 . . . . . . . . . . . 12 (𝑊 ∈ LMod → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
247, 23syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
2524, 10sseldd 3932 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊))
2624, 12sseldd 3932 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊))
272lsmcom 20072 . . . . . . . . . 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 7436 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ (𝑅 ⊕ 𝑄)))
3024, 8sseldd 3932 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑊))
312lsmass 19883 . . . . . . . . 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 2799 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ 𝑄))
341, 2lsmcl 21358 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ LMod ∧ 𝑈 ∈ 𝑆 ∧ 𝑅 ∈ 𝑆) → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
357, 8, 12, 34syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ 𝑆)
3624, 35sseldd 3932 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
37 lsatcvat3.l . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑄 ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
382lsmless2 19875 . . . . . . . 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 3965 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)))
412lsmidm 19877 . . . . . . 7 ((𝑈 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊) → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4236, 41syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑈 ⊕ 𝑅) ⊕ (𝑈 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
4340, 42sseqtrd 3967 . . . . 5 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) ⊆ (𝑈 ⊕ 𝑅))
4424, 14sseldd 3932 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄 ⊕ 𝑅) ∈ (SubGrp‘𝑊))
452lsmub2 19872 . . . . . . 7 ((𝑄 ∈ (SubGrp‘𝑊) ∧ 𝑅 ∈ (SubGrp‘𝑊)) → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
4625, 26, 45syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ⊆ (𝑄 ⊕ 𝑅))
472lsmless2 19875 . . . . . 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 3948 . . . 4 (𝜑 → (𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)) = (𝑈 ⊕ 𝑅))
5020, 49breqtrrd 5133 . . 3 (𝜑 → 𝑈( ⋖L ‘𝑊)(𝑈 ⊕ (𝑄 ⊕ 𝑅)))
511, 2, 4, 7, 8, 14, 50lcvexchlem4 40094 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∩ (𝑄 ⊕ 𝑅))( ⋖L ‘𝑊)(𝑄 ⊕ 𝑅))
521, 2, 3, 4, 5, 16, 9, 11, 17, 51lsatcvat2 40108 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 2145   ≠ wne 2956   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5103  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  SubGrpcsubg 19330  LSSumclsm 19848  Abelcabl 19995  LModclmod 21135  LSubSpclss 21206  LVecclvec 21377  LSAtomsclsa 40031   ⋖L clcv 40075
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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-0g 17612  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-subg 19333  df-cntz 19531  df-oppg 19560  df-lsm 19850  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-oppr 20567  df-dvdsr 20587  df-unit 20588  df-invr 20618  df-drng 20982  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-lsp 21247  df-lvec 21378  df-lsatoms 40033  df-lcv 40076
This theorem is used by:  l1cvat  40112
  Copyright terms: Public domain W3C validator