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Theorem dochsatshpb

Description: The orthocomplement of a subspace atom is a hyperplane. (Contributed by NM, 29-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses dochsatshpb.h H = LHyp K
dochsatshpb.o ˙ = ocH K W
dochsatshpb.u U = DVecH K W
dochsatshpb.s S = LSubSp U
dochsatshpb.a A = LSAtoms U
dochsatshpb.y Y = LSHyp U
dochsatshpb.k φ K HL W H
dochsatshpb.q φ Q S
Assertion dochsatshpb φ Q A ˙ Q Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dochsatshpb.h H = LHyp K
2 dochsatshpb.o ˙ = ocH K W
3 dochsatshpb.u U = DVecH K W
4 dochsatshpb.s S = LSubSp U
5 dochsatshpb.a A = LSAtoms U
6 dochsatshpb.y Y = LSHyp U
7 dochsatshpb.k φ K HL W H
8 dochsatshpb.q φ Q S
9 7 adantr φ Q A K HL W H
10 simpr φ Q A Q A
11 1 3 2 5 6 9 10 dochsatshp φ Q A ˙ Q Y
12 eqid Base U = Base U
13 12 4 lssss Q S Q Base U
14 8 13 syl φ Q Base U
15 eqid DIsoH K W = DIsoH K W
16 1 15 3 12 2 dochcl K HL W H Q Base U ˙ Q ran DIsoH K W
17 7 14 16 syl2anc φ ˙ Q ran DIsoH K W
18 1 15 2 dochoc K HL W H ˙ Q ran DIsoH K W ˙ ˙ ˙ Q = ˙ Q
19 7 17 18 syl2anc φ ˙ ˙ ˙ Q = ˙ Q
20 19 adantr φ ˙ Q Y ˙ ˙ ˙ Q = ˙ Q
21 1 3 7 dvhlmod φ U LMod
22 21 adantr φ ˙ Q Y U LMod
23 simpr φ ˙ Q Y ˙ Q Y
24 12 6 22 23 lshpne φ ˙ Q Y ˙ Q Base U
25 20 24 eqnetrd φ ˙ Q Y ˙ ˙ ˙ Q Base U
26 eqid 0 U = 0 U
27 1 3 12 2 dochssv K HL W H Q Base U ˙ Q Base U
28 7 14 27 syl2anc φ ˙ Q Base U
29 1 2 3 12 26 7 28 dochn0nv φ ˙ ˙ Q 0 U ˙ ˙ ˙ Q Base U
30 29 adantr φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q 0 U ˙ ˙ ˙ Q Base U
31 25 30 mpbird φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q 0 U
32 1 3 12 4 2 dochlss K HL W H Q Base U ˙ Q S
33 7 14 32 syl2anc φ ˙ Q S
34 12 4 lssss ˙ Q S ˙ Q Base U
35 33 34 syl φ ˙ Q Base U
36 1 3 12 4 2 dochlss K HL W H ˙ Q Base U ˙ ˙ Q S
37 7 35 36 syl2anc φ ˙ ˙ Q S
38 37 adantr φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q S
39 26 4 lssne0 ˙ ˙ Q S ˙ ˙ Q 0 U v ˙ ˙ Q v 0 U
40 38 39 syl φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q 0 U v ˙ ˙ Q v 0 U
41 31 40 mpbid φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U
42 7 adantr φ ˙ Q Y K HL W H
43 42 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U K HL W H
44 17 adantr φ ˙ Q Y ˙ Q ran DIsoH K W
45 44 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ Q ran DIsoH K W
46 43 45 18 syl2anc φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ ˙ Q = ˙ Q
47 eqid LSpan U = LSpan U
48 22 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U U LMod
49 38 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q S
50 simp2 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U v ˙ ˙ Q
51 4 47 48 49 50 lspsnel5a φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U LSpan U v ˙ ˙ Q
52 12 4 lssel ˙ ˙ Q S v ˙ ˙ Q v Base U
53 49 50 52 syl2anc φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U v Base U
54 1 3 12 47 15 dihlsprn K HL W H v Base U LSpan U v ran DIsoH K W
55 43 53 54 syl2anc φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U LSpan U v ran DIsoH K W
56 1 15 3 12 2 dochcl K HL W H ˙ Q Base U ˙ ˙ Q ran DIsoH K W
57 7 35 56 syl2anc φ ˙ ˙ Q ran DIsoH K W
58 57 adantr φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q ran DIsoH K W
59 58 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q ran DIsoH K W
60 1 15 2 43 55 59 dochord φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U LSpan U v ˙ ˙ Q ˙ ˙ ˙ Q ˙ LSpan U v
61 51 60 mpbid φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ ˙ Q ˙ LSpan U v
62 46 61 eqsstrrd φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ Q ˙ LSpan U v
63 1 3 7 dvhlvec φ U LVec
64 63 adantr φ ˙ Q Y U LVec
65 64 3ad2ant1 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U U LVec
66 simp1r φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ Q Y
67 simp3 φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U v 0 U
68 12 47 26 5 lsatlspsn2 U LMod v Base U v 0 U LSpan U v A
69 48 53 67 68 syl3anc φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U LSpan U v A
70 1 3 2 5 6 43 69 dochsatshp φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ LSpan U v Y
71 6 65 66 70 lshpcmp φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ Q ˙ LSpan U v ˙ Q = ˙ LSpan U v
72 62 71 mpbid φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ Q = ˙ LSpan U v
73 72 fveq2d φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q = ˙ ˙ LSpan U v
74 1 15 2 dochoc K HL W H LSpan U v ran DIsoH K W ˙ ˙ LSpan U v = LSpan U v
75 43 55 74 syl2anc φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ LSpan U v = LSpan U v
76 73 75 eqtrd φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q = LSpan U v
77 76 69 eqeltrd φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q A
78 77 rexlimdv3a φ ˙ Q Y v ˙ ˙ Q v 0 U ˙ ˙ Q A
79 41 78 mpd φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q A
80 8 adantr φ ˙ Q Y Q S
81 1 2 3 4 5 42 80 dochsat φ ˙ Q Y ˙ ˙ Q A Q A
82 79 81 mpbid φ ˙ Q Y Q A
83 11 82 impbida φ Q A ˙ Q Y