Theorem paddidm 39798

Description: Projective subspace sum is idempotent. Part of Lemma 16.2 of [MaedaMaeda] p. 68. (Contributed by NM, 13-Jan-2012.)

Hypotheses

Ref	Expression
paddidm.s	⊢ 𝑆 = (PSubSp‘𝐾)
paddidm.p	⊢ + = (+𝑃‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
paddidm	⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋 + 𝑋) = 𝑋)

Proof of Theorem paddidm

Dummy variables 𝑝 𝑞 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 482	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝐾 ∈ 𝐵)
2		eqid 2740	. . . . . 6 ⊢ (Atoms‘𝐾) = (Atoms‘𝐾)
3		paddidm.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (PSubSp‘𝐾)
4	2, 3	psubssat 39711	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾))
5		eqid 2740	. . . . . 6 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
6		eqid 2740	. . . . . 6 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
7		paddidm.p	. . . . . 6 ⊢ + = (+𝑃‘𝐾)
8	5, 6, 2, 7	elpadd 39756	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾) ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾)) → (𝑝 ∈ (𝑋 + 𝑋) ↔ ((𝑝 ∈ 𝑋 ∨ 𝑝 ∈ 𝑋) ∨ (𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟)))))
9	1, 4, 4, 8	syl3anc 1371	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑝 ∈ (𝑋 + 𝑋) ↔ ((𝑝 ∈ 𝑋 ∨ 𝑝 ∈ 𝑋) ∨ (𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟)))))
10		pm1.2 902	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ 𝑋 ∨ 𝑝 ∈ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝑋)
11	10	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → ((𝑝 ∈ 𝑋 ∨ 𝑝 ∈ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝑋))
12	5, 6, 2, 3	psubspi 39704	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾)) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟)) → 𝑝 ∈ 𝑋)
13	12	3exp1 1352	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → (𝑋 ∈ 𝑆 → (𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟) → 𝑝 ∈ 𝑋))))
14	13	imp4b 421	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → ((𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟)) → 𝑝 ∈ 𝑋))
15	11, 14	jaod 858	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (((𝑝 ∈ 𝑋 ∨ 𝑝 ∈ 𝑋) ∨ (𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟))) → 𝑝 ∈ 𝑋))
16	9, 15	sylbid 240	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑝 ∈ (𝑋 + 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝑋))
17	16	ssrdv 4014	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋 + 𝑋) ⊆ 𝑋)
18	2, 7	sspadd1 39772	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾) ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾)) → 𝑋 ⊆ (𝑋 + 𝑋))
19	1, 4, 4, 18	syl3anc 1371	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ⊆ (𝑋 + 𝑋))
20	17, 19	eqssd 4026	1 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋 + 𝑋) = 𝑋)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 846   = wceq 1537   ∈ wcel 2108  ∃wrex 3076   ⊆ wss 3976   class class class wbr 5166  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  lecple 17318  joincjn 18381  Atomscatm 39219  PSubSpcpsubsp 39453  +_𝑃cpadd 39752

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-psubsp 39460  df-padd 39753

This theorem is referenced by:  paddclN  39799  paddss  39802  pmod1i  39805