Theorem paddidm 40701

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 488	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝐾 ∈ 𝐵)
2		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (Atoms‘𝐾) = (Atoms‘𝐾)
3		paddidm.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = (PSubSp‘𝐾)
4	2, 3	psubssat 40614	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾))
5		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
6		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
7		paddidm.p	. . . . . 6 ⊢ + = (+𝑃‘𝐾)
8	5, 6, 2, 7	elpadd 40659	. . . . 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 1398	. . . 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		pm1.2 917	. . . . . 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 40607	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾)) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟)) → 𝑝 ∈ 𝑋)
13	12	3exp1 1371	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → (𝑋 ∈ 𝑆 → (𝑝 ∈ (Atoms‘𝐾) → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑋 𝑝(le‘𝐾)(𝑞(join‘𝐾)𝑟) → 𝑝 ∈ 𝑋))))
14	13	imp4b 427	. . . . 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 873	. . . 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 243	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑝 ∈ (𝑋 + 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝑋))
17	16	ssrdv 3940	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋 + 𝑋) ⊆ 𝑋)
18	2, 7	sspadd1 40675	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾) ∧ 𝑋 ⊆ (Atoms‘𝐾)) → 𝑋 ⊆ (𝑋 + 𝑋))
19	1, 4, 4, 18	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ⊆ (𝑋 + 𝑋))
20	17, 19	eqssd 3951	1 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋 + 𝑋) = 𝑋)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3088   ⊆ wss 3902   class class class wbr 5107  ‘cfv 6537  (class class class)co 7416  lecple 17353  joincjn 18403  Atomscatm 40123  PSubSpcpsubsp 40356  +_𝑃cpadd 40655

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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-psubsp 40363  df-padd 40656

This theorem is used by:  paddclN  40702  paddss  40705  pmod1i  40708