Theorem paddval 38474

Description: Projective subspace sum operation value. (Contributed by NM, 29-Dec-2011.)

Hypotheses

Ref	Expression
paddfval.l	⊢ ≤ = (le‘𝐾)
paddfval.j	⊢ ∨ = (join‘𝐾)
paddfval.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
paddfval.p	⊢ + = (+𝑃‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
paddval	⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑌 ⊆ 𝐴) → (𝑋 + 𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝑞,𝑝,𝑟,𝐾   𝑋,𝑝,𝑞   𝑌,𝑝,𝑞,𝑟

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑟,𝑞)   𝐵(𝑟,𝑞,𝑝)   + (𝑟,𝑞,𝑝)   ∨ (𝑟,𝑞,𝑝)   ≤ (𝑟,𝑞,𝑝)   𝑋(𝑟)

Proof of Theorem paddval

Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		biid 260	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 ↔ 𝐾 ∈ 𝐵)
2		paddfval.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3	2	fvexi 6892	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ V
4	3	elpw2 5338	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑋 ⊆ 𝐴)
5	3	elpw2 5338	. 2 ⊢ (𝑌 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑌 ⊆ 𝐴)
6		paddfval.l	. . . . . 6 ⊢ ≤ = (le‘𝐾)
7		paddfval.j	. . . . . 6 ⊢ ∨ = (join‘𝐾)
8		paddfval.p	. . . . . 6 ⊢ + = (+𝑃‘𝐾)
9	6, 7, 2, 8	paddfval 38473	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → + = (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})))
10	9	oveqd 7410	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → (𝑋 + 𝑌) = (𝑋(𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))𝑌))
11	10	3ad2ant1 1133	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑋(𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))𝑌))
12		simpl 483	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴)
13		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴)
14		unexg 7719	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∪ 𝑌) ∈ V)
15	3	rabex 5325	. . . . . . 7 ⊢ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} ∈ V
16		unexg 7719	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∪ 𝑌) ∈ V ∧ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} ∈ V) → ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V)
17	14, 15, 16	sylancl 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V)
18	12, 13, 17	3jca 1128	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V))
19	18	3adant1 1130	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V))
20		uneq1 4152	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (𝑚 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑛))
21		rexeq 3320	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
22	21	rabbidv 3439	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} = {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})
23	20, 22	uneq12d 4160	. . . . 5 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) = ((𝑋 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
24		uneq2 4153	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (𝑋 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑌))
25		rexeq 3320	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
26	25	rexbidv 3177	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
27	26	rabbidv 3439	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} = {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})
28	24, 27	uneq12d 4160	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → ((𝑋 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
29		eqid 2731	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})) = (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
30	23, 28, 29	ovmpog 7550	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V) → (𝑋(𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
31	19, 30	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋(𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
32	11, 31	eqtrd 2771	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 + 𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))
33	1, 4, 5, 32	syl3anbr 1162	1 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑌 ⊆ 𝐴) → (𝑋 + 𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3069  {crab 3431  Vcvv 3473   ∪ cun 3942   ⊆ wss 3944  𝒫 cpw 4596   class class class wbr 5141  ‘cfv 6532  (class class class)co 7393   ∈ cmpo 7395  lecple 17186  joincjn 18246  Atomscatm 37938  +_𝑃cpadd 38471

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2702  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7708

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-nul 4319  df-if 4523  df-pw 4598  df-sn 4623  df-pr 4625  df-op 4629  df-uni 4902  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-id 5567  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-iota 6484  df-fun 6534  df-fn 6535  df-f 6536  df-f1 6537  df-fo 6538  df-f1o 6539  df-fv 6540  df-ov 7396  df-oprab 7397  df-mpo 7398  df-1st 7957  df-2nd 7958  df-padd 38472

This theorem is referenced by:  elpadd  38475  paddunssN  38484  paddcom  38489  paddssat  38490  sspadd1  38491  sspadd2  38492