Theorem shuni 31281

Description: Two subspaces with trivial intersection have a unique decomposition of the elements of the subspace sum. (Contributed by Mario Carneiro, 15-May-2014.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
shuni.1	⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ Sℋ )
shuni.2	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Sℋ )
shuni.3	⊢ (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐾) = 0ℋ)
shuni.4	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐻)
shuni.5	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐾)
shuni.6	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐻)
shuni.7	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐾)
shuni.8	⊢ (𝜑 → (𝐴 +ℎ 𝐵) = (𝐶 +ℎ 𝐷))

Assertion

Ref	Expression
shuni	⊢ (𝜑 → (𝐴 = 𝐶 ∧ 𝐵 = 𝐷))

Proof of Theorem shuni

Step	Hyp	Ref	Expression
1		shuni.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ Sℋ )
2		shuni.4	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐻)
3		shuni.6	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐻)
4		shsubcl 31201	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐻 ∈ Sℋ ∧ 𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐶 ∈ 𝐻) → (𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ 𝐻)
5	1, 2, 3, 4	syl3anc 1373	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ 𝐻)
6		shuni.8	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 +ℎ 𝐵) = (𝐶 +ℎ 𝐷))
7		shel 31192	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐻 ∈ Sℋ ∧ 𝐴 ∈ 𝐻) → 𝐴 ∈ ℋ)
8	1, 2, 7	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℋ)
9		shuni.2	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Sℋ )
10		shuni.5	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐾)
11		shel 31192	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ Sℋ ∧ 𝐵 ∈ 𝐾) → 𝐵 ∈ ℋ)
12	9, 10, 11	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℋ)
13		shel 31192	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐻 ∈ Sℋ ∧ 𝐶 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℋ)
14	1, 3, 13	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℋ)
15		shuni.7	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐾)
16		shel 31192	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ Sℋ ∧ 𝐷 ∈ 𝐾) → 𝐷 ∈ ℋ)
17	9, 15, 16	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℋ)
18		hvaddsub4 31059	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) ∧ (𝐶 ∈ ℋ ∧ 𝐷 ∈ ℋ)) → ((𝐴 +ℎ 𝐵) = (𝐶 +ℎ 𝐷) ↔ (𝐴 −ℎ 𝐶) = (𝐷 −ℎ 𝐵)))
19	8, 12, 14, 17, 18	syl22anc 838	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 +ℎ 𝐵) = (𝐶 +ℎ 𝐷) ↔ (𝐴 −ℎ 𝐶) = (𝐷 −ℎ 𝐵)))
20	6, 19	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) = (𝐷 −ℎ 𝐵))
21		shsubcl 31201	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Sℋ ∧ 𝐷 ∈ 𝐾 ∧ 𝐵 ∈ 𝐾) → (𝐷 −ℎ 𝐵) ∈ 𝐾)
22	9, 15, 10, 21	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐷 −ℎ 𝐵) ∈ 𝐾)
23	20, 22	eqeltrd 2834	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ 𝐾)
24	5, 23	elind 4175	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ (𝐻 ∩ 𝐾))
25		shuni.3	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐾) = 0ℋ)
26	24, 25	eleqtrd 2836	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ 0ℋ)
27		elch0 31235	. . . 4 ⊢ ((𝐴 −ℎ 𝐶) ∈ 0ℋ ↔ (𝐴 −ℎ 𝐶) = 0ℎ)
28	26, 27	sylib 218	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 −ℎ 𝐶) = 0ℎ)
29		hvsubeq0 31049	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐶 ∈ ℋ) → ((𝐴 −ℎ 𝐶) = 0ℎ ↔ 𝐴 = 𝐶))
30	8, 14, 29	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 −ℎ 𝐶) = 0ℎ ↔ 𝐴 = 𝐶))
31	28, 30	mpbid 232	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐴 = 𝐶)
32	20, 28	eqtr3d 2772	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐷 −ℎ 𝐵) = 0ℎ)
33		hvsubeq0 31049	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ ℋ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) → ((𝐷 −ℎ 𝐵) = 0ℎ ↔ 𝐷 = 𝐵))
34	17, 12, 33	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐷 −ℎ 𝐵) = 0ℎ ↔ 𝐷 = 𝐵))
35	32, 34	mpbid 232	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐷 = 𝐵)
36	35	eqcomd 2741	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = 𝐷)
37	31, 36	jca 511	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 𝐶 ∧ 𝐵 = 𝐷))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ∩ cin 3925  (class class class)co 7405   ℋchba 30900   +_ℎ cva 30901  0_ℎc0v 30905   −_ℎ cmv 30906   S_ℋ csh 30909  0_ℋc0h 30916

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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206  ax-hilex 30980  ax-hfvadd 30981  ax-hvcom 30982  ax-hvass 30983  ax-hv0cl 30984  ax-hvaddid 30985  ax-hfvmul 30986  ax-hvmulid 30987  ax-hvmulass 30988  ax-hvdistr1 30989  ax-hvdistr2 30990  ax-hvmul0 30991

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-op 4608  df-uni 4884  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-id 5548  df-po 5561  df-so 5562  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-er 8719  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11895  df-hvsub 30952  df-sh 31188  df-ch0 31234

This theorem is referenced by:  chocunii  31282  pjhthmo  31283  chscllem3  31620