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Theorem lcfrlem23

Description: Lemma for lcfr . TODO: this proof was built from other proof pieces that may change N{ X , Y } into subspace sum and back unnecessarily, or similar things. (Contributed by NM, 1-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses lcfrlem17.h H = LHyp K
lcfrlem17.o ˙ = ocH K W
lcfrlem17.u U = DVecH K W
lcfrlem17.v V = Base U
lcfrlem17.p + ˙ = + U
lcfrlem17.z 0 ˙ = 0 U
lcfrlem17.n N = LSpan U
lcfrlem17.a A = LSAtoms U
lcfrlem17.k φ K HL W H
lcfrlem17.x φ X V 0 ˙
lcfrlem17.y φ Y V 0 ˙
lcfrlem17.ne φ N X N Y
lcfrlem22.b B = N X Y ˙ X + ˙ Y
lcfrlem23.s ˙ = LSSum U
Assertion lcfrlem23 φ ˙ X Y ˙ B = ˙ X + ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lcfrlem17.h H = LHyp K
2 lcfrlem17.o ˙ = ocH K W
3 lcfrlem17.u U = DVecH K W
4 lcfrlem17.v V = Base U
5 lcfrlem17.p + ˙ = + U
6 lcfrlem17.z 0 ˙ = 0 U
7 lcfrlem17.n N = LSpan U
8 lcfrlem17.a A = LSAtoms U
9 lcfrlem17.k φ K HL W H
10 lcfrlem17.x φ X V 0 ˙
11 lcfrlem17.y φ Y V 0 ˙
12 lcfrlem17.ne φ N X N Y
13 lcfrlem22.b B = N X Y ˙ X + ˙ Y
14 lcfrlem23.s ˙ = LSSum U
15 13 fveq2i ˙ B = ˙ N X Y ˙ X + ˙ Y
16 eqid DIsoH K W = DIsoH K W
17 eqid joinH K W = joinH K W
18 10 eldifad φ X V
19 11 eldifad φ Y V
20 1 3 4 7 16 9 18 19 dihprrn φ N X Y ran DIsoH K W
21 1 3 9 dvhlmod φ U LMod
22 4 5 lmodvacl U LMod X V Y V X + ˙ Y V
23 21 18 19 22 syl3anc φ X + ˙ Y V
24 23 snssd φ X + ˙ Y V
25 1 16 3 4 2 dochcl K HL W H X + ˙ Y V ˙ X + ˙ Y ran DIsoH K W
26 9 24 25 syl2anc φ ˙ X + ˙ Y ran DIsoH K W
27 1 16 3 4 2 17 9 20 26 dochdmm1 φ ˙ N X Y ˙ X + ˙ Y = ˙ N X Y joinH K W ˙ ˙ X + ˙ Y
28 1 3 2 4 7 9 23 dochocsn φ ˙ ˙ X + ˙ Y = N X + ˙ Y
29 28 oveq2d φ ˙ N X Y joinH K W ˙ ˙ X + ˙ Y = ˙ N X Y joinH K W N X + ˙ Y
30 prssi X V Y V X Y V
31 18 19 30 syl2anc φ X Y V
32 4 7 lspssv U LMod X Y V N X Y V
33 21 31 32 syl2anc φ N X Y V
34 1 16 3 4 2 dochcl K HL W H N X Y V ˙ N X Y ran DIsoH K W
35 9 33 34 syl2anc φ ˙ N X Y ran DIsoH K W
36 1 3 4 14 7 16 17 9 35 23 dihjat1 φ ˙ N X Y joinH K W N X + ˙ Y = ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
37 27 29 36 3eqtrd φ ˙ N X Y ˙ X + ˙ Y = ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
38 15 37 eqtrid φ ˙ B = ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
39 38 ineq2d φ N X ˙ N Y ˙ B = N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
40 eqid LSubSp U = LSubSp U
41 40 lsssssubg U LMod LSubSp U SubGrp U
42 21 41 syl φ LSubSp U SubGrp U
43 4 40 7 lspsncl U LMod X V N X LSubSp U
44 21 18 43 syl2anc φ N X LSubSp U
45 4 40 7 lspsncl U LMod Y V N Y LSubSp U
46 21 19 45 syl2anc φ N Y LSubSp U
47 40 14 lsmcl U LMod N X LSubSp U N Y LSubSp U N X ˙ N Y LSubSp U
48 21 44 46 47 syl3anc φ N X ˙ N Y LSubSp U
49 42 48 sseldd φ N X ˙ N Y SubGrp U
50 1 3 4 40 2 dochlss K HL W H N X Y V ˙ N X Y LSubSp U
51 9 33 50 syl2anc φ ˙ N X Y LSubSp U
52 42 51 sseldd φ ˙ N X Y SubGrp U
53 4 40 7 lspsncl U LMod X + ˙ Y V N X + ˙ Y LSubSp U
54 21 23 53 syl2anc φ N X + ˙ Y LSubSp U
55 42 54 sseldd φ N X + ˙ Y SubGrp U
56 4 5 7 14 lspsntri U LMod X V Y V N X + ˙ Y N X ˙ N Y
57 21 18 19 56 syl3anc φ N X + ˙ Y N X ˙ N Y
58 14 lsmmod2 N X ˙ N Y SubGrp U ˙ N X Y SubGrp U N X + ˙ Y SubGrp U N X + ˙ Y N X ˙ N Y N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y = N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
59 49 52 55 57 58 syl31anc φ N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y = N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y
60 4 7 14 21 18 19 lsmpr φ N X Y = N X ˙ N Y
61 60 ineq1d φ N X Y ˙ N X Y = N X ˙ N Y ˙ N X Y
62 4 40 7 21 18 19 lspprcl φ N X Y LSubSp U
63 1 3 40 6 2 dochnoncon K HL W H N X Y LSubSp U N X Y ˙ N X Y = 0 ˙
64 9 62 63 syl2anc φ N X Y ˙ N X Y = 0 ˙
65 61 64 eqtr3d φ N X ˙ N Y ˙ N X Y = 0 ˙
66 65 oveq1d φ N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y = 0 ˙ ˙ N X + ˙ Y
67 6 14 lsm02 N X + ˙ Y SubGrp U 0 ˙ ˙ N X + ˙ Y = N X + ˙ Y
68 55 67 syl φ 0 ˙ ˙ N X + ˙ Y = N X + ˙ Y
69 66 68 eqtrd φ N X ˙ N Y ˙ N X Y ˙ N X + ˙ Y = N X + ˙ Y
70 39 59 69 3eqtrd φ N X ˙ N Y ˙ B = N X + ˙ Y
71 70 fveq2d φ ˙ N X ˙ N Y ˙ B = ˙ N X + ˙ Y
72 1 3 4 14 7 16 9 18 19 dihsmsnrn φ N X ˙ N Y ran DIsoH K W
73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 lcfrlem22 φ B A
74 4 8 21 73 lsatssv φ B V
75 1 16 3 4 2 dochcl K HL W H B V ˙ B ran DIsoH K W
76 9 74 75 syl2anc φ ˙ B ran DIsoH K W
77 1 16 3 4 2 17 9 72 76 dochdmm1 φ ˙ N X ˙ N Y ˙ B = ˙ N X ˙ N Y joinH K W ˙ ˙ B
78 60 fveq2d φ ˙ N X Y = ˙ N X ˙ N Y
79 1 3 2 4 7 9 31 dochocsp φ ˙ N X Y = ˙ X Y
80 78 79 eqtr3d φ ˙ N X ˙ N Y = ˙ X Y
81 1 3 16 8 dih1dimat K HL W H B A B ran DIsoH K W
82 9 73 81 syl2anc φ B ran DIsoH K W
83 1 16 2 dochoc K HL W H B ran DIsoH K W ˙ ˙ B = B
84 9 82 83 syl2anc φ ˙ ˙ B = B
85 80 84 oveq12d φ ˙ N X ˙ N Y joinH K W ˙ ˙ B = ˙ X Y joinH K W B
86 1 16 3 4 2 dochcl K HL W H X Y V ˙ X Y ran DIsoH K W
87 9 31 86 syl2anc φ ˙ X Y ran DIsoH K W
88 1 16 17 3 14 8 9 87 73 dihjat2 φ ˙ X Y joinH K W B = ˙ X Y ˙ B
89 77 85 88 3eqtrd φ ˙ N X ˙ N Y ˙ B = ˙ X Y ˙ B
90 1 3 2 4 7 9 24 dochocsp φ ˙ N X + ˙ Y = ˙ X + ˙ Y
91 71 89 90 3eqtr3d φ ˙ X Y ˙ B = ˙ X + ˙ Y