HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  pjimai Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pjimai 32779
Description: The image of a projection. Lemma 5 in Daniel Lehmann, "A presentation of Quantum Logic based on an and then connective", https://doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0701113. (Contributed by NM, 20-Jan-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
pjima.1 𝐴 ∈ Sℋ
pjima.2 𝐵 ∈ Cℋ
Assertion
Ref Expression
pjimai ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) = ((𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∩ 𝐵)

Proof of Theorem pjimai
Dummy variables 𝑣 𝑢 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pjima.2 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ Cℋ
2 pjima.1 . . . . . . . . . 10 𝐴 ∈ Sℋ
32sheli 31817 . . . . . . . . 9 (𝑣 ∈ 𝐴 → 𝑣 ∈ ℋ)
4 pjeq 32002 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ Cℋ ∧ 𝑣 ∈ ℋ) → (((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢 ↔ (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤))))
51, 3, 4sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝑣 ∈ 𝐴 → (((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢 ↔ (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤))))
6 ibar 538 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∈ 𝐵 → (∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤) ↔ (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤))))
76bicomd 226 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ 𝐵 → ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)) ↔ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)))
85, 7sylan9bbr 520 . . . . . . 7 ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢 ↔ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)))
91cheli 31835 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ 𝐵 → 𝑢 ∈ ℋ)
101choccli 31910 . . . . . . . . . . . 12 (⊥‘𝐵) ∈ Cℋ
1110cheli 31835 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 ∈ (⊥‘𝐵) → 𝑤 ∈ ℋ)
12 hvsubadd 31680 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑣 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑢 ∈ ℋ) → ((𝑣 −ℎ 𝑤) = 𝑢 ↔ (𝑤 +ℎ 𝑢) = 𝑣))
13123comr 1143 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑢 ∈ ℋ ∧ 𝑣 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑣 −ℎ 𝑤) = 𝑢 ↔ (𝑤 +ℎ 𝑢) = 𝑣))
14 ax-hvcom 31604 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑢 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑢 +ℎ 𝑤) = (𝑤 +ℎ 𝑢))
15143adant2 1149 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑢 ∈ ℋ ∧ 𝑣 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑢 +ℎ 𝑤) = (𝑤 +ℎ 𝑢))
1615eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑢 ∈ ℋ ∧ 𝑣 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑢 +ℎ 𝑤) = 𝑣 ↔ (𝑤 +ℎ 𝑢) = 𝑣))
1713, 16bitr4d 285 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢 ∈ ℋ ∧ 𝑣 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑣 −ℎ 𝑤) = 𝑢 ↔ (𝑢 +ℎ 𝑤) = 𝑣))
189, 3, 11, 17syl3an 1178 . . . . . . . . . 10 ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)) → ((𝑣 −ℎ 𝑤) = 𝑢 ↔ (𝑢 +ℎ 𝑤) = 𝑣))
19 eqcom 2767 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤) ↔ (𝑣 −ℎ 𝑤) = 𝑢)
20 eqcom 2767 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤) ↔ (𝑢 +ℎ 𝑤) = 𝑣)
2118, 19, 203bitr4g 317 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)) → (𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤) ↔ 𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)))
22213expa 1136 . . . . . . . 8 (((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) ∧ 𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)) → (𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤) ↔ 𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)))
2322rexbidva 3184 . . . . . . 7 ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤) ↔ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑣 = (𝑢 +ℎ 𝑤)))
248, 23bitr4d 285 . . . . . 6 ((𝑢 ∈ 𝐵 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢 ↔ ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤)))
2524rexbidva 3184 . . . . 5 (𝑢 ∈ 𝐵 → (∃𝑣 ∈ 𝐴 ((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢 ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐴 ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤)))
261pjfni 32304 . . . . . 6 (projℎ‘𝐵) Fn ℋ
272shssii 31816 . . . . . 6 𝐴 ⊆ ℋ
28 fvelimab 6957 . . . . . 6 (((projℎ‘𝐵) Fn ℋ ∧ 𝐴 ⊆ ℋ) → (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐴 ((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢))
2926, 27, 28mp2an 705 . . . . 5 (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐴 ((projℎ‘𝐵)‘𝑣) = 𝑢)
3010chshii 31830 . . . . . 6 (⊥‘𝐵) ∈ Sℋ
31 shsel3 31918 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Sℋ ∧ (⊥‘𝐵) ∈ Sℋ ) → (𝑢 ∈ (𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐴 ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤)))
322, 30, 31mp2an 705 . . . . 5 (𝑢 ∈ (𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐴 ∃𝑤 ∈ (⊥‘𝐵)𝑢 = (𝑣 −ℎ 𝑤))
3325, 29, 323bitr4g 317 . . . 4 (𝑢 ∈ 𝐵 → (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ↔ 𝑢 ∈ (𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵))))
3433pm5.32ri 586 . . 3 ((𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ 𝐵) ↔ (𝑢 ∈ (𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∧ 𝑢 ∈ 𝐵))
35 imassrn 6197 . . . . . 6 ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ⊆ ran (projℎ‘𝐵)
361pjrni 32305 . . . . . 6 ran (projℎ‘𝐵) = 𝐵
3735, 36sseqtri 3956 . . . . 5 ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ⊆ 𝐵
3837sseli 3904 . . . 4 (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) → 𝑢 ∈ 𝐵)
3938pm4.71i 569 . . 3 (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ↔ (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ 𝐵))
40 elin 4093 . . 3 (𝑢 ∈ ((𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∩ 𝐵) ↔ (𝑢 ∈ (𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∧ 𝑢 ∈ 𝐵))
4134, 39, 403bitr4i 306 . 2 (𝑢 ∈ ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) ↔ 𝑢 ∈ ((𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∩ 𝐵))
4241eqriv 2757 1 ((projℎ‘𝐵) “ 𝐴) = ((𝐴 +ℋ (⊥‘𝐵)) ∩ 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  ran crn 5651   “ cima 5653   Fn wfn 6533  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ℋchba 31522   +ℎ cva 31523   −ℎ cmv 31528   Sℋ csh 31531   Cℋ cch 31532  ⊥cort 31533   +ℋ cph 31534  projℎcpjh 31540
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9643  ax-cc 10514  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278  ax-pre-sup 11279  ax-addf 11280  ax-mulf 11281  ax-hilex 31602  ax-hfvadd 31603  ax-hvcom 31604  ax-hvass 31605  ax-hv0cl 31606  ax-hvaddid 31607  ax-hfvmul 31608  ax-hvmulid 31609  ax-hvmulass 31610  ax-hvdistr1 31611  ax-hvdistr2 31612  ax-hvmul0 31613  ax-hfi 31682  ax-his1 31685  ax-his2 31686  ax-his3 31687  ax-his4 31688  ax-hcompl 31805
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-2o 8478  df-oadd 8481  df-omul 8482  df-er 8718  df-map 8850  df-pm 8851  df-ixp 8927  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-fsupp 9355  df-fi 9404  df-sup 9435  df-inf 9436  df-oi 9505  df-card 10021  df-acn 10024  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-div 11975  df-nn 12337  df-2 12406  df-3 12407  df-4 12408  df-5 12409  df-6 12410  df-7 12411  df-8 12412  df-9 12413  df-n0 12608  df-z 12695  df-dec 12816  df-uz 12967  df-q 13077  df-rp 13122  df-xneg 13242  df-xadd 13243  df-xmul 13244  df-ioo 13481  df-ico 13483  df-icc 13484  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-fl 13933  df-seq 14146  df-exp 14206  df-hash 14476  df-cj 15267  df-re 15268  df-im 15269  df-sqrt 15403  df-abs 15404  df-clim 15656  df-rlim 15657  df-sum 15855  df-struct 17326  df-sets 17343  df-slot 17361  df-ndx 17373  df-base 17389  df-ress 17410  df-plusg 17442  df-mulr 17443  df-starv 17444  df-sca 17445  df-vsca 17446  df-ip 17447  df-tset 17448  df-ple 17449  df-ds 17451  df-unif 17452  df-hom 17453  df-cco 17454  df-rest 17594  df-topn 17595  df-0g 17613  df-gsum 17614  df-topgen 17615  df-pt 17616  df-prds 17619  df-xrs 17675  df-qtop 17680  df-imas 17681  df-xps 17683  df-mre 17757  df-mrc 17758  df-acs 17760  df-mgm 18817  df-sgrp 18909  df-mnd 18925  df-submnd 18980  df-mulg 19279  df-cntz 19532  df-cmn 19997  df-psmet 21671  df-xmet 21672  df-met 21673  df-bl 21674  df-mopn 21675  df-fbas 21676  df-fg 21677  df-cnfld 21680  df-top 23213  df-topon 23230  df-topsp 23252  df-bases 23265  df-cld 23338  df-ntr 23339  df-cls 23340  df-nei 23417  df-cn 23546  df-cnp 23547  df-lm 23548  df-haus 23634  df-tx 23882  df-hmeo 24075  df-fil 24166  df-fm 24258  df-flim 24259  df-flf 24260  df-xms 24640  df-ms 24641  df-tms 24642  df-cfil 25577  df-cau 25578  df-cmet 25579  df-grpo 31096  df-gid 31097  df-ginv 31098  df-gdiv 31099  df-ablo 31148  df-vc 31162  df-nv 31195  df-va 31198  df-ba 31199  df-sm 31200  df-0v 31201  df-vs 31202  df-nmcv 31203  df-ims 31204  df-dip 31304  df-ssp 31325  df-ph 31416  df-cbn 31466  df-hnorm 31571  df-hba 31572  df-hvsub 31574  df-hlim 31575  df-hcau 31576  df-sh 31810  df-ch 31824  df-oc 31855  df-ch0 31856  df-shs 31911  df-pjh 31998
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator