Theorem pjdm2 21924

Description: A subspace is in the domain of the projection function iff the subspace admits a projection decomposition of the whole space. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
pjdm2.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
pjdm2.l	⊢ 𝐿 = (LSubSp‘𝑊)
pjdm2.o	⊢ ⊥ = (ocv‘𝑊)
pjdm2.s	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑊)
pjdm2.k	⊢ 𝐾 = (proj‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
pjdm2	⊢ (𝑊 ∈ PreHil → (𝑇 ∈ dom 𝐾 ↔ (𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉)))

Proof of Theorem pjdm2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pjdm2.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑊)
2		pjdm2.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (LSubSp‘𝑊)
3		pjdm2.o	. . 3 ⊢ ⊥ = (ocv‘𝑊)
4		eqid 2760	. . 3 ⊢ (proj1‘𝑊) = (proj1‘𝑊)
5		pjdm2.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (proj‘𝑊)
6	1, 2, 3, 4, 5	pjdm 21920	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ dom 𝐾 ↔ (𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉))
7		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
8		pjdm2.s	. . . . . 6 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑊)
9		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑊) = (0g‘𝑊)
10		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (Cntz‘𝑊) = (Cntz‘𝑊)
11		phllmod 21843	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → 𝑊 ∈ LMod)
12	11	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑊 ∈ LMod)
13	2	lsssssubg 21142	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝐿 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
14	12, 13	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝐿 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
15		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ∈ 𝐿)
16	14, 15	sseldd 3932	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝑊))
17	1, 2	lssss 21120	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ 𝐿 → 𝑇 ⊆ 𝑉)
18	1, 3, 2	ocvlss 21885	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ⊆ 𝑉) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ 𝐿)
19	17, 18	sylan2 605	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ 𝐿)
20	14, 19	sseldd 3932	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ (SubGrp‘𝑊))
21	3, 2, 9	ocvin 21887	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇 ∩ ( ⊥ ‘𝑇)) = {(0g‘𝑊)})
22		lmodabl 21093	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
23	12, 22	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑊 ∈ Abel)
24	10, 23, 16, 20	ablcntzd 19984	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ⊆ ((Cntz‘𝑊)‘( ⊥ ‘𝑇)))
25	7, 8, 9, 10, 16, 20, 21, 24, 4	pj1f 19824	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑇)
26	17	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ⊆ 𝑉)
27	25, 26	fssd 6720	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉)
28		fdm 6712	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)) = (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)))
29	28	eqcomd 2766	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)))
30		fdm 6712	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 → dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉)
31	30	eqeq2d 2771	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 → ((𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)) ↔ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉))
32	29, 31	syl5ibcom 248	. . . . 5 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 → (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉))
33		feq2 6681	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉 → ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 ↔ (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉))
34	33	biimpcd 252	. . . . 5 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → ((𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉 → (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉))
35	32, 34	impbid 215	. . . 4 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 ↔ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉))
36	27, 35	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 ↔ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉))
37	36	pm5.32da 590	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → ((𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉) ↔ (𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉)))
38	6, 37	bitrid 286	1 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → (𝑇 ∈ dom 𝐾 ↔ (𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ⊆ wss 3899  dom cdm 5655  ⟶wf 6529  ‘cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301  +_gcplusg 17342  0_gc0g 17524  SubGrpcsubg 19243  Cntzccntz 19442  LSSumclsm 19761  proj₁cpj1 19762  Abelcabl 19908  LModclmod 21044  LSubSpclss 21115  PreHilcphl 21837  ocvcocv 21873  projcpj 21913

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  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  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-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  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-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  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-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  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-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-ress 17323  df-plusg 17355  df-sca 17358  df-vsca 17359  df-ip 17360  df-0g 17526  df-mgm 18730  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-grp 19060  df-minusg 19061  df-sbg 19062  df-subg 19246  df-ghm 19341  df-cntz 19444  df-lsm 19763  df-pj1 19764  df-cmn 19909  df-abl 19910  df-mgp 20274  df-rng 20288  df-ur 20321  df-ring 20374  df-lmod 21046  df-lss 21116  df-lmhm 21206  df-lvec 21287  df-sra 21357  df-rgmod 21358  df-phl 21839  df-ocv 21876  df-pj 21916

This theorem is used by:  pjff  21925  pjf2  21927  pjfo  21928  pjcss  21929  ocvpj  21930  ishil2  21932  pjth2  25668