Theorem mapdlsm 42040

Description: Subspace sum is preserved by the map defined by df-mapd 42001. Part of property (e) in [Baer] p. 40. (Contributed by NM, 13-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mapdlsm.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
mapdlsm.m	⊢ 𝑀 = ((mapd‘𝐾)‘𝑊)
mapdlsm.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
mapdlsm.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
mapdlsm.p	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
mapdlsm.c	⊢ 𝐶 = ((LCDual‘𝐾)‘𝑊)
mapdlsm.q	⊢ ✚ = (LSSum‘𝐶)
mapdlsm.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
mapdlsm.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
mapdlsm.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
mapdlsm	⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) = ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))

Proof of Theorem mapdlsm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mapdlsm.h	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
2		mapdlsm.c	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐶 = ((LCDual‘𝐾)‘𝑊)
3		mapdlsm.k	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
4	1, 2, 3	lcdlmod 41968	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ LMod)
5		eqid 2737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (LSubSp‘𝐶) = (LSubSp‘𝐶)
6	5	lsssssubg 20921	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ LMod → (LSubSp‘𝐶) ⊆ (SubGrp‘𝐶))
7	4, 6	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (LSubSp‘𝐶) ⊆ (SubGrp‘𝐶))
8		mapdlsm.m	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑀 = ((mapd‘𝐾)‘𝑊)
9		mapdlsm.u	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
10		mapdlsm.s	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
11		mapdlsm.x	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
12	1, 8, 9, 10, 2, 5, 3, 11	mapdcl2 42032	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝐶))
13	7, 12	sseldd 3936	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ∈ (SubGrp‘𝐶))
14		mapdlsm.y	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑆)
15	1, 8, 9, 10, 2, 5, 3, 14	mapdcl2 42032	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ∈ (LSubSp‘𝐶))
16	7, 15	sseldd 3936	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ∈ (SubGrp‘𝐶))
17		mapdlsm.q	. . . . . . . . 9 ⊢ ✚ = (LSSum‘𝐶)
18	17	lsmub1 19598	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀‘𝑋) ∈ (SubGrp‘𝐶) ∧ (𝑀‘𝑌) ∈ (SubGrp‘𝐶)) → (𝑀‘𝑋) ⊆ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
19	13, 16, 18	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ⊆ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
20	1, 8, 9, 10, 3, 11	mapdcl 42029	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ∈ ran 𝑀)
21	1, 8, 9, 10, 3, 14	mapdcl 42029	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ∈ ran 𝑀)
22	1, 8, 9, 2, 17, 3, 20, 21	mapdlsmcl 42039	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)) ∈ ran 𝑀)
23	1, 8, 3, 22	mapdcnvid2 42033	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) = ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
24	19, 23	sseqtrrd 3973	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
25	1, 8, 9, 10, 3, 22	mapdcnvcl 42028	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))) ∈ 𝑆)
26	1, 9, 10, 8, 3, 11, 25	mapdord 42014	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) ↔ 𝑋 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
27	24, 26	mpbid 232	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))))
28	17	lsmub2 19599	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀‘𝑋) ∈ (SubGrp‘𝐶) ∧ (𝑀‘𝑌) ∈ (SubGrp‘𝐶)) → (𝑀‘𝑌) ⊆ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
29	13, 16, 28	syl2anc 585	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ⊆ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
30	29, 23	sseqtrrd 3973	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
31	1, 9, 10, 8, 3, 14, 25	mapdord 42014	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) ↔ 𝑌 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
32	30, 31	mpbid 232	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))))
33	1, 9, 3	dvhlmod 41486	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
34	10	lsssssubg 20921	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑈))
35	33, 34	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝑈))
36	35, 11	sseldd 3936	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (SubGrp‘𝑈))
37	35, 14	sseldd 3936	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (SubGrp‘𝑈))
38	35, 25	sseldd 3936	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))) ∈ (SubGrp‘𝑈))
39		mapdlsm.p	. . . . . . 7 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
40	39	lsmlub 19605	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ 𝑌 ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))) ∈ (SubGrp‘𝑈)) → ((𝑋 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))) ∧ 𝑌 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) ↔ (𝑋 ⊕ 𝑌) ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
41	36, 37, 38, 40	syl3anc 1374	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))) ∧ 𝑌 ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) ↔ (𝑋 ⊕ 𝑌) ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
42	27, 32, 41	mpbi2and 713	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ 𝑌) ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌))))
43	10, 39	lsmcl 21047	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) → (𝑋 ⊕ 𝑌) ∈ 𝑆)
44	33, 11, 14, 43	syl3anc 1374	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ 𝑌) ∈ 𝑆)
45	1, 9, 10, 8, 3, 44, 25	mapdord 42014	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))) ↔ (𝑋 ⊕ 𝑌) ⊆ (◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
46	42, 45	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ⊆ (𝑀‘(◡𝑀‘((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))))
47	46, 23	sseqtrd 3972	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ⊆ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))
48	39	lsmub1 19598	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ 𝑌 ∈ (SubGrp‘𝑈)) → 𝑋 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌))
49	36, 37, 48	syl2anc 585	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌))
50	1, 9, 10, 8, 3, 11, 44	mapdord 42014	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ↔ 𝑋 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌)))
51	49, 50	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)))
52	39	lsmub2 19599	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (SubGrp‘𝑈) ∧ 𝑌 ∈ (SubGrp‘𝑈)) → 𝑌 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌))
53	36, 37, 52	syl2anc 585	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌))
54	1, 9, 10, 8, 3, 14, 44	mapdord 42014	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ↔ 𝑌 ⊆ (𝑋 ⊕ 𝑌)))
55	53, 54	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)))
56	1, 8, 9, 10, 2, 5, 3, 44	mapdcl2 42032	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ∈ (LSubSp‘𝐶))
57	7, 56	sseldd 3936	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ∈ (SubGrp‘𝐶))
58	17	lsmlub 19605	. . . 4 ⊢ (((𝑀‘𝑋) ∈ (SubGrp‘𝐶) ∧ (𝑀‘𝑌) ∈ (SubGrp‘𝐶) ∧ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ∈ (SubGrp‘𝐶)) → (((𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ∧ (𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌))) ↔ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌))))
59	13, 16, 57, 58	syl3anc 1374	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝑀‘𝑋) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) ∧ (𝑀‘𝑌) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌))) ↔ ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌))))
60	51, 55, 59	mpbi2and 713	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)) ⊆ (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)))
61	47, 60	eqssd 3953	1 ⊢ (𝜑 → (𝑀‘(𝑋 ⊕ 𝑌)) = ((𝑀‘𝑋) ✚ (𝑀‘𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ⊆ wss 3903  ^◡ccnv 5631  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  SubGrpcsubg 19062  LSSumclsm 19575  LModclmod 20823  LSubSpclss 20894  HLchlt 39726  LHypclh 40360  DVecHcdvh 41454  LCDualclcd 41962  mapdcmpd 42000

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-riotaBAD 39329

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-iin 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-of 7632  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-tpos 8178  df-undef 8225  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-4 12222  df-5 12223  df-6 12224  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-fz 13436  df-struct 17086  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-ress 17170  df-plusg 17202  df-mulr 17203  df-sca 17205  df-vsca 17206  df-0g 17373  df-mre 17517  df-mrc 17518  df-acs 17520  df-proset 18229  df-poset 18248  df-plt 18263  df-lub 18279  df-glb 18280  df-join 18281  df-meet 18282  df-p0 18358  df-p1 18359  df-lat 18367  df-clat 18434  df-mgm 18577  df-sgrp 18656  df-mnd 18672  df-submnd 18721  df-grp 18878  df-minusg 18879  df-sbg 18880  df-subg 19065  df-cntz 19258  df-oppg 19287  df-lsm 19577  df-cmn 19723  df-abl 19724  df-mgp 20088  df-rng 20100  df-ur 20129  df-ring 20182  df-oppr 20285  df-dvdsr 20305  df-unit 20306  df-invr 20336  df-dvr 20349  df-nzr 20458  df-rlreg 20639  df-domn 20640  df-drng 20676  df-lmod 20825  df-lss 20895  df-lsp 20935  df-lvec 21067  df-lsatoms 39352  df-lshyp 39353  df-lcv 39395  df-lfl 39434  df-lkr 39462  df-ldual 39500  df-oposet 39552  df-ol 39554  df-oml 39555  df-covers 39642  df-ats 39643  df-atl 39674  df-cvlat 39698  df-hlat 39727  df-llines 39874  df-lplanes 39875  df-lvols 39876  df-lines 39877  df-psubsp 39879  df-pmap 39880  df-padd 40172  df-lhyp 40364  df-laut 40365  df-ldil 40480  df-ltrn 40481  df-trl 40535  df-tgrp 41119  df-tendo 41131  df-edring 41133  df-dveca 41379  df-disoa 41405  df-dvech 41455  df-dib 41515  df-dic 41549  df-dih 41605  df-doch 41724  df-djh 41771  df-lcdual 41963  df-mapd 42001

This theorem is referenced by:  mapdindp  42047  mapdpglem1  42048  mapdheq4lem  42107  mapdh6lem1N  42109  mapdh6lem2N  42110  hdmap1l6lem1  42183  hdmap1l6lem2  42184  hdmaprnlem3eN  42234