Theorem paddval 39799

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 261	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 ↔ 𝐾 ∈ 𝐵)
2		paddfval.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3	2	fvexi 6875	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ V
4	3	elpw2 5292	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑋 ⊆ 𝐴)
5	3	elpw2 5292	. 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 39798	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ 𝐵 → + = (𝑚 ∈ 𝒫 𝐴, 𝑛 ∈ 𝒫 𝐴 ↦ ((𝑚 ∪ 𝑛) ∪ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)})))
10	9	oveqd 7407	. . . 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 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑋 ∈ 𝒫 𝐴)
13		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴)
14		unexg 7722	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑌 ∈ 𝒫 𝐴) → (𝑋 ∪ 𝑌) ∈ V)
15	3	rabex 5297	. . . . . . 7 ⊢ {𝑝 ∈ 𝐴 ∣ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)} ∈ V
16		unexg 7722	. . . . . . 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 4127	. . . . . 6 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (𝑚 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑛))
21		rexeq 3297	. . . . . . 7 ⊢ (𝑚 = 𝑋 → (∃𝑞 ∈ 𝑚 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
22	21	rabbidv 3416	. . . . . 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 4135	. . . . 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 4128	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (𝑋 ∪ 𝑛) = (𝑋 ∪ 𝑌))
25		rexeq 3297	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
26	25	rexbidv 3158	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑌 → (∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑛 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ 𝑋 ∃𝑟 ∈ 𝑌 𝑝 ≤ (𝑞 ∨ 𝑟)))
27	26	rabbidv 3416	. . . . . 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 4135	. . . . 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 2730	. . . . 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 7551	. . . 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 2765	. 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 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3054  {crab 3408  Vcvv 3450   ∪ cun 3915   ⊆ wss 3917  𝒫 cpw 4566   class class class wbr 5110  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390   ∈ cmpo 7392  lecple 17234  joincjn 18279  Atomscatm 39263  +_𝑃cpadd 39796

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5536  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-padd 39797

This theorem is referenced by:  elpadd  39800  paddunssN  39809  paddcom  39814  paddssat  39815  sspadd1  39816  sspadd2  39817