Theorem spansnji 31737

Description: The subspace sum of a closed subspace and a one-dimensional subspace equals their join. (Proof suggested by Eric Schechter 1-Jun-2004.) (Contributed by NM, 1-Jun-2004.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
spansnj.1	⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
spansnj.2	⊢ 𝐵 ∈ ℋ

Assertion

Ref	Expression
spansnji	⊢ (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵})) = (𝐴 ∨ℋ (span‘{𝐵}))

Proof of Theorem spansnji

Step	Hyp	Ref	Expression
1		spansnj.1	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
2	1	chshii 31318	. . 3 ⊢ 𝐴 ∈ Sℋ
3		spansnj.2	. . . . 5 ⊢ 𝐵 ∈ ℋ
4	3	spansnchi 31653	. . . 4 ⊢ (span‘{𝐵}) ∈ Cℋ
5	4	chshii 31318	. . 3 ⊢ (span‘{𝐵}) ∈ Sℋ
6	2, 5	shjshsi 31583	. 2 ⊢ (𝐴 ∨ℋ (span‘{𝐵})) = (⊥‘(⊥‘(𝐴 +ℋ (span‘{𝐵}))))
7	1	chssii 31322	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐴 ⊆ ℋ
8	1	choccli 31398	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⊥‘𝐴) ∈ Cℋ
9	8, 3	pjhclii 31513	. . . . . . . . 9 ⊢ ((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵) ∈ ℋ
10		snssi 4752	. . . . . . . . 9 ⊢ (((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵) ∈ ℋ → {((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)} ⊆ ℋ)
11	9, 10	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ {((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)} ⊆ ℋ
12	7, 11	spanuni 31635	. . . . . . 7 ⊢ (span‘(𝐴 ∪ {((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = ((span‘𝐴) +ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
13		spanid 31438	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ Sℋ → (span‘𝐴) = 𝐴)
14	2, 13	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (span‘𝐴) = 𝐴
15	14	oveq1i 7368	. . . . . . 7 ⊢ ((span‘𝐴) +ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = (𝐴 +ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
16	7, 3	spansnpji 31669	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐴 ⊆ (⊥‘(span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
17	9	spansnchi 31653	. . . . . . . . 9 ⊢ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}) ∈ Cℋ
18	1, 17	osumi 31733	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊆ (⊥‘(span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) → (𝐴 +ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})))
19	16, 18	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 +ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
20	12, 15, 19	3eqtrri 2765	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = (span‘(𝐴 ∪ {((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
21	1, 3	spanunsni 31670	. . . . . 6 ⊢ (span‘(𝐴 ∪ {𝐵})) = (span‘(𝐴 ∪ {((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
22	20, 21	eqtr4i 2763	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) = (span‘(𝐴 ∪ {𝐵}))
23		snssi 4752	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℋ → {𝐵} ⊆ ℋ)
24	3, 23	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ {𝐵} ⊆ ℋ
25	7, 24	spanuni 31635	. . . . 5 ⊢ (span‘(𝐴 ∪ {𝐵})) = ((span‘𝐴) +ℋ (span‘{𝐵}))
26	14	oveq1i 7368	. . . . 5 ⊢ ((span‘𝐴) +ℋ (span‘{𝐵})) = (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵}))
27	22, 25, 26	3eqtrri 2765	. . . 4 ⊢ (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵})) = (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)}))
28	1, 17	chjcli 31548	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∨ℋ (span‘{((projℎ‘(⊥‘𝐴))‘𝐵)})) ∈ Cℋ
29	27, 28	eqeltri 2833	. . 3 ⊢ (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵})) ∈ Cℋ
30	29	ococi 31496	. 2 ⊢ (⊥‘(⊥‘(𝐴 +ℋ (span‘{𝐵})))) = (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵}))
31	6, 30	eqtr2i 2761	1 ⊢ (𝐴 +ℋ (span‘{𝐵})) = (𝐴 ∨ℋ (span‘{𝐵}))

Syntax hints:   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ∪ cun 3888   ⊆ wss 3890  {csn 4568  ‘cfv 6490  (class class class)co 7358   ℋchba 31010   S_ℋ csh 31019   C_ℋ cch 31020  ⊥cort 31021   +_ℋ cph 31022  spancspn 31023   ∨_ℋ chj 31024  proj_ℎcpjh 31028

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  ax-inf2 9551  ax-cc 10346  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104  ax-pre-sup 11105  ax-addf 11106  ax-mulf 11107  ax-hilex 31090  ax-hfvadd 31091  ax-hvcom 31092  ax-hvass 31093  ax-hv0cl 31094  ax-hvaddid 31095  ax-hfvmul 31096  ax-hvmulid 31097  ax-hvmulass 31098  ax-hvdistr1 31099  ax-hvdistr2 31100  ax-hvmul0 31101  ax-hfi 31170  ax-his1 31173  ax-his2 31174  ax-his3 31175  ax-his4 31176  ax-hcompl 31293

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-isom 6499  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8102  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-2o 8397  df-oadd 8400  df-omul 8401  df-er 8634  df-map 8766  df-pm 8767  df-ixp 8837  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-fsupp 9266  df-fi 9315  df-sup 9346  df-inf 9347  df-oi 9416  df-card 9852  df-acn 9855  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-div 11797  df-nn 12164  df-2 12233  df-3 12234  df-4 12235  df-5 12236  df-6 12237  df-7 12238  df-8 12239  df-9 12240  df-n0 12427  df-z 12514  df-dec 12634  df-uz 12778  df-q 12888  df-rp 12932  df-xneg 13052  df-xadd 13053  df-xmul 13054  df-ioo 13291  df-ico 13293  df-icc 13294  df-fz 13451  df-fzo 13598  df-fl 13740  df-seq 13953  df-exp 14013  df-hash 14282  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-clim 15439  df-rlim 15440  df-sum 15638  df-struct 17106  df-sets 17123  df-slot 17141  df-ndx 17153  df-base 17169  df-ress 17190  df-plusg 17222  df-mulr 17223  df-starv 17224  df-sca 17225  df-vsca 17226  df-ip 17227  df-tset 17228  df-ple 17229  df-ds 17231  df-unif 17232  df-hom 17233  df-cco 17234  df-rest 17374  df-topn 17375  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-topgen 17395  df-pt 17396  df-prds 17399  df-xrs 17455  df-qtop 17460  df-imas 17461  df-xps 17463  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-submnd 18741  df-mulg 19033  df-cntz 19281  df-cmn 19746  df-psmet 21334  df-xmet 21335  df-met 21336  df-bl 21337  df-mopn 21338  df-fbas 21339  df-fg 21340  df-cnfld 21343  df-top 22868  df-topon 22885  df-topsp 22907  df-bases 22920  df-cld 22993  df-ntr 22994  df-cls 22995  df-nei 23072  df-cn 23201  df-cnp 23202  df-lm 23203  df-haus 23289  df-tx 23536  df-hmeo 23729  df-fil 23820  df-fm 23912  df-flim 23913  df-flf 23914  df-xms 24294  df-ms 24295  df-tms 24296  df-cfil 25231  df-cau 25232  df-cmet 25233  df-grpo 30584  df-gid 30585  df-ginv 30586  df-gdiv 30587  df-ablo 30636  df-vc 30650  df-nv 30683  df-va 30686  df-ba 30687  df-sm 30688  df-0v 30689  df-vs 30690  df-nmcv 30691  df-ims 30692  df-dip 30792  df-ssp 30813  df-ph 30904  df-cbn 30954  df-hnorm 31059  df-hba 31060  df-hvsub 31062  df-hlim 31063  df-hcau 31064  df-sh 31298  df-ch 31312  df-oc 31343  df-ch0 31344  df-shs 31399  df-span 31400  df-chj 31401  df-pjh 31486

This theorem is referenced by:  spansnj  31738  spansncvi  31743