Theorem pjdm2 21861

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 2763	. . 3 ⊢ (proj1‘𝑊) = (proj1‘𝑊)
5		pjdm2.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (proj‘𝑊)
6	1, 2, 3, 4, 5	pjdm 21857	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ dom 𝐾 ↔ (𝑇 ∈ 𝐿 ∧ (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉))
7		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
8		pjdm2.s	. . . . . 6 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑊)
9		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑊) = (0g‘𝑊)
10		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (Cntz‘𝑊) = (Cntz‘𝑊)
11		phllmod 21780	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ PreHil → 𝑊 ∈ LMod)
12	11	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑊 ∈ LMod)
13	2	lsssssubg 21079	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝐿 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
14	12, 13	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝐿 ⊆ (SubGrp‘𝑊))
15		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ∈ 𝐿)
16	14, 15	sseldd 3938	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝑊))
17	1, 2	lssss 21057	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ 𝐿 → 𝑇 ⊆ 𝑉)
18	1, 3, 2	ocvlss 21822	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ⊆ 𝑉) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ 𝐿)
19	17, 18	sylan2 604	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ 𝐿)
20	14, 19	sseldd 3938	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → ( ⊥ ‘𝑇) ∈ (SubGrp‘𝑊))
21	3, 2, 9	ocvin 21824	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇 ∩ ( ⊥ ‘𝑇)) = {(0g‘𝑊)})
22		lmodabl 21030	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → 𝑊 ∈ Abel)
23	12, 22	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑊 ∈ Abel)
24	10, 23, 16, 20	ablcntzd 19922	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ⊆ ((Cntz‘𝑊)‘( ⊥ ‘𝑇)))
25	7, 8, 9, 10, 16, 20, 21, 24, 4	pj1f 19762	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑇)
26	17	adantl 486	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → 𝑇 ⊆ 𝑉)
27	25, 26	fssd 6723	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ PreHil ∧ 𝑇 ∈ 𝐿) → (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉)
28		fdm 6715	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)) = (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)))
29	28	eqcomd 2769	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):(𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇))⟶𝑉 → (𝑇 ⊕ ( ⊥ ‘𝑇)) = dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)))
30		fdm 6715	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)):𝑉⟶𝑉 → dom (𝑇(proj1‘𝑊)( ⊥ ‘𝑇)) = 𝑉)
31	30	eqeq2d 2774	. . . . . 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 6684	. . . . . 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 589	. 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)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ⊆ wss 3905  dom cdm 5661  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  +_gcplusg 17305  0_gc0g 17487  SubGrpcsubg 19181  Cntzccntz 19380  LSSumclsm 19699  proj₁cpj1 19700  Abelcabl 19846  LModclmod 20981  LSubSpclss 21052  PreHilcphl 21774  ocvcocv 21810  projcpj 21850

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-0g 17489  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-subg 19184  df-ghm 19279  df-cntz 19382  df-lsm 19701  df-pj1 19702  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lmhm 21143  df-lvec 21224  df-sra 21294  df-rgmod 21295  df-phl 21776  df-ocv 21813  df-pj 21853

This theorem is referenced by:  pjff  21862  pjf2  21864  pjfo  21865  pjcss  21866  ocvpj  21867  ishil2  21869  pjth2  25599