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Theorem dicvaddcl

Description: Membership in value of the partial isomorphism C is closed under vector sum. (Contributed by NM, 16-Feb-2014)

Ref Expression
Hypotheses dicvaddcl.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
dicvaddcl.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
dicvaddcl.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
dicvaddcl.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
dicvaddcl.i ⊢ I = DIsoC ⁡ K ⁡ W
dicvaddcl.p ⊢ + ˙ = + U
Assertion dicvaddcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → X + ˙ Y ∈ I ⁡ Q

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dicvaddcl.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 dicvaddcl.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
3 dicvaddcl.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
4 dicvaddcl.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
5 dicvaddcl.i ⊢ I = DIsoC ⁡ K ⁡ W
6 dicvaddcl.p ⊢ + ˙ = + U
7 simp1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → K ∈ HL ∧ W ∈ H
8 eqid ⊢ Base U = Base U
9 1 2 3 5 4 8 dicssdvh ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W → I ⁡ Q ⊆ Base U
10 eqid ⊢ LTrn ⁡ K ⁡ W = LTrn ⁡ K ⁡ W
11 eqid ⊢ TEndo ⁡ K ⁡ W = TEndo ⁡ K ⁡ W
12 3 10 11 4 8 dvhvbase ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → Base U = LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W
13 12 eqcomd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W = Base U
14 13 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W → LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W = Base U
15 9 14 sseqtrrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W → I ⁡ Q ⊆ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W
16 15 3adant3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → I ⁡ Q ⊆ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W
17 simp3l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → X ∈ I ⁡ Q
18 16 17 sseldd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → X ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W
19 simp3r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → Y ∈ I ⁡ Q
20 16 19 sseldd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → Y ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W
21 eqid ⊢ Scalar ⁡ U = Scalar ⁡ U
22 eqid ⊢ + Scalar ⁡ U = + Scalar ⁡ U
23 3 10 11 4 21 6 22 dvhvadd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ Y ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W × TEndo ⁡ K ⁡ W → X + ˙ Y = 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y
24 7 18 20 23 syl12anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → X + ˙ Y = 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y
25 1 2 3 11 5 dicelval2nd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
26 25 3adant3r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
27 1 2 3 11 5 dicelval2nd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
28 27 3adant3l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
29 eqid ⊢ oc ⁡ K = oc ⁡ K
30 1 29 2 3 lhpocnel ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → oc ⁡ K ⁡ W ∈ A ∧ ¬ oc ⁡ K ⁡ W ≤ ˙ W
31 30 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → oc ⁡ K ⁡ W ∈ A ∧ ¬ oc ⁡ K ⁡ W ≤ ˙ W
32 simp2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W
33 eqid ⊢ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q = ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
34 1 2 3 10 33 ltrniotacl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ oc ⁡ K ⁡ W ∈ A ∧ ¬ oc ⁡ K ⁡ W ≤ ˙ W ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W → ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
35 7 31 32 34 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W
36 eqid ⊢ s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h = s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h
37 10 36 tendospdi2 ⊢ 2 nd ⁡ X ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W → 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q = 2 nd ⁡ X ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∘ 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
38 26 28 35 37 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q = 2 nd ⁡ X ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∘ 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
39 3 10 11 4 21 36 22 dvhfplusr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H → + Scalar ⁡ U = s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h
40 39 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → + Scalar ⁡ U = s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h
41 40 oveqd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y = 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y
42 41 fveq1d ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q = 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
43 eqid ⊢ oc ⁡ K ⁡ W = oc ⁡ K ⁡ W
44 1 2 3 43 10 5 dicelval1sta ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X = 2 nd ⁡ X ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
45 44 3adant3r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X = 2 nd ⁡ X ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
46 1 2 3 43 10 5 dicelval1sta ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
47 46 3adant3l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
48 45 47 coeq12d ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ X ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∘ 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
49 38 42 48 3eqtr4rd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q
50 3 10 11 36 tendoplcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ 2 nd ⁡ X ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ∧ 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W → 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
51 7 26 28 50 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X s ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W , t ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W ⟼ h ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W ⟼ s ⁡ h ∘ t ⁡ h 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
52 41 51 eqeltrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
53 fvex ⊢ 1 st ⁡ X ∈ V
54 fvex ⊢ 1 st ⁡ Y ∈ V
55 53 54 coex ⊢ 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y ∈ V
56 ovex ⊢ 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ V
57 1 2 3 43 10 11 5 55 56 dicopelval ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W → 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ I ⁡ Q ↔ 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∧ 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
58 57 3adant3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ I ⁡ Q ↔ 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y = 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ⁡ ι g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ W | g ⁡ oc ⁡ K ⁡ W = Q ∧ 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ TEndo ⁡ K ⁡ W
59 49 52 58 mpbir2and ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → 1 st ⁡ X ∘ 1 st ⁡ Y 2 nd ⁡ X + Scalar ⁡ U 2 nd ⁡ Y ∈ I ⁡ Q
60 24 59 eqeltrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ Q ∈ A ∧ ¬ Q ≤ ˙ W ∧ X ∈ I ⁡ Q ∧ Y ∈ I ⁡ Q → X + ˙ Y ∈ I ⁡ Q