Theorem paddval 41121

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 264	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 ↔ 𝐾 ∈ 𝐵)
2		paddfval.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3	2	fvexi 6930	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ V
4	3	elpw2 5303	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑋 ⊆ 𝐴)
5	3	elpw2 5303	. 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 41120	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → + = (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})))
10	9	oveqd 7468	. . . 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 1151	. . 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 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴)
13		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴)
14		unexg 7792	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∪ 𝑌) ∈ V)
15	3	rabex 5307	. . . . . . 7 ⊢ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} ∈ V
16		unexg 7792	. . . . . . 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 598	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}) ∈ V)
18	12, 13, 17	3jca 1146	. . . . 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 1148	. . . 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 4163	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (𝑚 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑛))
21		rexeq 3319	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
22	21	rabbidv 3423	. . . . . 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 4171	. . . . 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 4164	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (𝑋 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑌))
25		rexeq 3319	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
26	25	rexbidv 3190	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
27	26	rabbidv 3423	. . . . . 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 4171	. . . . 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 2763	. . . . 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 7611	. . . 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 18	. . 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 2798	. 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 1180	1 ⊢ ((𝐾 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑌 ⊆ 𝐴) → (𝑋 + 𝑌) = ((𝑋 ∪ 𝑌) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)}))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∃wrex 3090  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∪ cun 4152  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   ∈ cmpo 7453  lecple 17479  joincjn 18535  Atomscatm 40586  +_𝑃cpadd 41118

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5553  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-padd 41119

This theorem is used by:  elpadd  41122  paddunssN  41131  paddcom  41136  paddssat  41137  sspadd1  41138  sspadd2  41139