Theorem paddval 40671

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 6892	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ V
4	3	elpw2 5299	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑋 ⊆ 𝐴)
5	3	elpw2 5299	. 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 40670	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → + = (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})))
10	9	oveqd 7430	. . . 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 7745	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∪ 𝑌) ∈ V)
15	3	rabex 5303	. . . . . . 7 ⊢ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} ∈ V
16		unexg 7745	. . . . . . 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 4108	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (𝑚 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑛))
21		rexeq 3315	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
22	21	rabbidv 3419	. . . . . 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 4116	. . . . 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 4109	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (𝑋 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑌))
25		rexeq 3315	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
26	25	rexbidv 3186	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
27	26	rabbidv 3419	. . . . . 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 4116	. . . . 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 2760	. . . . 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 7572	. . . 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 2795	. 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 2145  ∃wrex 3086  {crab 3412  Vcvv 3450   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103  ‘cfv 6533  (class class class)co 7413   ∈ cmpo 7415  lecple 17349  joincjn 18399  Atomscatm 40136  +_𝑃cpadd 40668

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 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-padd 40669

This theorem is used by:  elpadd  40672  paddunssN  40681  paddcom  40686  paddssat  40687  sspadd1  40688  sspadd2  40689