Metamath Proof Explorer


Theorem dihjat1lem

Description: Subspace sum of a closed subspace and an atom. ( pmapjat1 analog.) TODO: merge into dihjat1 ? (Contributed by NM, 18-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses dihjat1.h H = LHyp K
dihjat1.u U = DVecH K W
dihjat1.v V = Base U
dihjat1.p ˙ = LSSum U
dihjat1.n N = LSpan U
dihjat1.i I = DIsoH K W
dihjat1.j ˙ = joinH K W
dihjat1.k φ K HL W H
dihjat1.x φ X ran I
dihjat1.o 0 ˙ = 0 U
dihjat1lem.q φ T V 0 ˙
Assertion dihjat1lem φ X ˙ N T = X ˙ N T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dihjat1.h H = LHyp K
2 dihjat1.u U = DVecH K W
3 dihjat1.v V = Base U
4 dihjat1.p ˙ = LSSum U
5 dihjat1.n N = LSpan U
6 dihjat1.i I = DIsoH K W
7 dihjat1.j ˙ = joinH K W
8 dihjat1.k φ K HL W H
9 dihjat1.x φ X ran I
10 dihjat1.o 0 ˙ = 0 U
11 dihjat1lem.q φ T V 0 ˙
12 simpr φ X = 0 ˙ X = 0 ˙
13 12 oveq1d φ X = 0 ˙ X ˙ N T = 0 ˙ ˙ N T
14 12 oveq1d φ X = 0 ˙ X ˙ N T = 0 ˙ ˙ N T
15 eldifi T V 0 ˙ T V
16 11 15 syl φ T V
17 1 2 3 5 6 dihlsprn K HL W H T V N T ran I
18 8 16 17 syl2anc φ N T ran I
19 1 2 10 6 7 8 18 djh02 φ 0 ˙ ˙ N T = N T
20 1 2 8 dvhlmod φ U LMod
21 eqid LSubSp U = LSubSp U
22 3 21 5 lspsncl U LMod T V N T LSubSp U
23 20 16 22 syl2anc φ N T LSubSp U
24 21 lsssubg U LMod N T LSubSp U N T SubGrp U
25 20 23 24 syl2anc φ N T SubGrp U
26 10 4 lsm02 N T SubGrp U 0 ˙ ˙ N T = N T
27 25 26 syl φ 0 ˙ ˙ N T = N T
28 19 27 eqtr4d φ 0 ˙ ˙ N T = 0 ˙ ˙ N T
29 28 adantr φ X = 0 ˙ 0 ˙ ˙ N T = 0 ˙ ˙ N T
30 14 29 eqtr4d φ X = 0 ˙ X ˙ N T = 0 ˙ ˙ N T
31 13 30 eqtr4d φ X = 0 ˙ X ˙ N T = X ˙ N T
32 20 adantr φ X 0 ˙ U LMod
33 1 2 6 3 dihrnss K HL W H X ran I X V
34 8 9 33 syl2anc φ X V
35 3 21 lssss N T LSubSp U N T V
36 23 35 syl φ N T V
37 1 6 2 3 7 djhcl K HL W H X V N T V X ˙ N T ran I
38 8 34 36 37 syl12anc φ X ˙ N T ran I
39 1 2 6 3 dihrnss K HL W H X ˙ N T ran I X ˙ N T V
40 8 38 39 syl2anc φ X ˙ N T V
41 40 adantr φ X 0 ˙ X ˙ N T V
42 1 2 6 21 dihrnlss K HL W H X ran I X LSubSp U
43 8 9 42 syl2anc φ X LSubSp U
44 21 4 lsmcl U LMod X LSubSp U N T LSubSp U X ˙ N T LSubSp U
45 20 43 23 44 syl3anc φ X ˙ N T LSubSp U
46 45 adantr φ X 0 ˙ X ˙ N T LSubSp U
47 simplr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ X 0 ˙
48 8 ad2antrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ K HL W H
49 9 ad2antrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ X ran I
50 simpr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ x V 0 ˙
51 11 ad2antrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ T V 0 ˙
52 1 2 3 10 5 6 7 48 49 50 51 djhcvat42 φ X 0 ˙ x V 0 ˙ X 0 ˙ N x X ˙ N T y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T
53 47 52 mpand φ X 0 ˙ x V 0 ˙ N x X ˙ N T y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T
54 simprrl φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T N y X
55 20 ad3antrrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T U LMod
56 43 ad3antrrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T X LSubSp U
57 eldifi y V 0 ˙ y V
58 57 ad2antrl φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y V
59 3 21 5 55 56 58 lspsnel5 φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y X N y X
60 54 59 mpbird φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y X
61 16 ad3antrrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T T V
62 3 5 lspsnid U LMod T V T N T
63 55 61 62 syl2anc φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T T N T
64 simprrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T N x N y ˙ N T
65 sneq z = T z = T
66 65 fveq2d z = T N z = N T
67 66 oveq2d z = T N y ˙ N z = N y ˙ N T
68 67 sseq2d z = T N x N y ˙ N z N x N y ˙ N T
69 68 rspcev T N T N x N y ˙ N T z N T N x N y ˙ N z
70 63 64 69 syl2anc φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T z N T N x N y ˙ N z
71 60 70 jca φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y X z N T N x N y ˙ N z
72 71 ex φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y X z N T N x N y ˙ N z
73 72 reximdv2 φ X 0 ˙ x V 0 ˙ y V 0 ˙ N y X N x N y ˙ N T y X z N T N x N y ˙ N z
74 53 73 syld φ X 0 ˙ x V 0 ˙ N x X ˙ N T y X z N T N x N y ˙ N z
75 74 anim2d φ X 0 ˙ x V 0 ˙ x V N x X ˙ N T x V y X z N T N x N y ˙ N z
76 1 2 6 21 dihrnlss K HL W H X ˙ N T ran I X ˙ N T LSubSp U
77 8 38 76 syl2anc φ X ˙ N T LSubSp U
78 3 21 5 20 77 lspsnel6 φ x X ˙ N T x V N x X ˙ N T
79 78 ad2antrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ x X ˙ N T x V N x X ˙ N T
80 3 21 4 5 20 43 23 lsmelval2 φ x X ˙ N T x V y X z N T N x N y ˙ N z
81 8 ad2antrr φ y X z N T K HL W H
82 43 ad2antrr φ y X z N T X LSubSp U
83 simplr φ y X z N T y X
84 3 21 lssel X LSubSp U y X y V
85 82 83 84 syl2anc φ y X z N T y V
86 23 ad2antrr φ y X z N T N T LSubSp U
87 simpr φ y X z N T z N T
88 3 21 lssel N T LSubSp U z N T z V
89 86 87 88 syl2anc φ y X z N T z V
90 1 2 3 4 5 6 7 81 85 89 djhlsmat φ y X z N T N y ˙ N z = N y ˙ N z
91 90 sseq2d φ y X z N T N x N y ˙ N z N x N y ˙ N z
92 91 rexbidva φ y X z N T N x N y ˙ N z z N T N x N y ˙ N z
93 92 rexbidva φ y X z N T N x N y ˙ N z y X z N T N x N y ˙ N z
94 93 anbi2d φ x V y X z N T N x N y ˙ N z x V y X z N T N x N y ˙ N z
95 80 94 bitrd φ x X ˙ N T x V y X z N T N x N y ˙ N z
96 95 ad2antrr φ X 0 ˙ x V 0 ˙ x X ˙ N T x V y X z N T N x N y ˙ N z
97 75 79 96 3imtr4d φ X 0 ˙ x V 0 ˙ x X ˙ N T x X ˙ N T
98 10 21 32 41 46 97 lssssr φ X 0 ˙ X ˙ N T X ˙ N T
99 1 2 3 4 7 8 34 36 djhsumss φ X ˙ N T X ˙ N T
100 99 adantr φ X 0 ˙ X ˙ N T X ˙ N T
101 98 100 eqssd φ X 0 ˙ X ˙ N T = X ˙ N T
102 31 101 pm2.61dane φ X ˙ N T = X ˙ N T