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Theorem lsmsat

Description: Convert comparison of atom with sum of subspaces to a comparison to sum with atom. ( elpaddatiN analog.) TODO: any way to shorten this? (Contributed by NM, 15-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses lsmsat.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
lsmsat.s ⊢ S = LSubSp ⁡ W
lsmsat.p ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ W
lsmsat.a ⊢ A = LSAtoms ⁡ W
lsmsat.w ⊢ φ → W ∈ LMod
lsmsat.t ⊢ φ → T ∈ S
lsmsat.u ⊢ φ → U ∈ S
lsmsat.q ⊢ φ → Q ∈ A
lsmsat.n ⊢ φ → T ≠ 0 ˙
lsmsat.l ⊢ φ → Q ⊆ T ⊕ ˙ U
Assertion lsmsat ⊢ φ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lsmsat.o ⊢ 0 ˙ = 0 W
2 lsmsat.s ⊢ S = LSubSp ⁡ W
3 lsmsat.p ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ W
4 lsmsat.a ⊢ A = LSAtoms ⁡ W
5 lsmsat.w ⊢ φ → W ∈ LMod
6 lsmsat.t ⊢ φ → T ∈ S
7 lsmsat.u ⊢ φ → U ∈ S
8 lsmsat.q ⊢ φ → Q ∈ A
9 lsmsat.n ⊢ φ → T ≠ 0 ˙
10 lsmsat.l ⊢ φ → Q ⊆ T ⊕ ˙ U
11 eqid ⊢ Base W = Base W
12 eqid ⊢ LSpan ⁡ W = LSpan ⁡ W
13 11 12 1 4 islsat ⊢ W ∈ LMod → Q ∈ A ↔ ∃ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r
14 5 13 syl ⊢ φ → Q ∈ A ↔ ∃ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r
15 8 14 mpbid ⊢ φ → ∃ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r
16 simp3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → Q = LSpan ⁡ W ⁡ r
17 10 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → Q ⊆ T ⊕ ˙ U
18 16 17 eqsstrrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ T ⊕ ˙ U
19 5 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → W ∈ LMod
20 2 3 lsmcl ⊢ W ∈ LMod ∧ T ∈ S ∧ U ∈ S → T ⊕ ˙ U ∈ S
21 5 6 7 20 syl3anc ⊢ φ → T ⊕ ˙ U ∈ S
22 21 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → T ⊕ ˙ U ∈ S
23 eldifi ⊢ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → r ∈ Base W
24 23 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → r ∈ Base W
25 11 2 12 19 22 24 ellspsn5b ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → r ∈ T ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ T ⊕ ˙ U
26 18 25 mpbird ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → r ∈ T ⊕ ˙ U
27 2 lsssssubg ⊢ W ∈ LMod → S ⊆ SubGrp ⁡ W
28 19 27 syl ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → S ⊆ SubGrp ⁡ W
29 6 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → T ∈ S
30 28 29 sseldd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → T ∈ SubGrp ⁡ W
31 7 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → U ∈ S
32 28 31 sseldd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → U ∈ SubGrp ⁡ W
33 eqid ⊢ + W = + W
34 33 3 lsmelval ⊢ T ∈ SubGrp ⁡ W ∧ U ∈ SubGrp ⁡ W → r ∈ T ⊕ ˙ U ↔ ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U r = y + W z
35 30 32 34 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → r ∈ T ⊕ ˙ U ↔ ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U r = y + W z
36 26 35 mpbid ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U r = y + W z
37 1 2 lssne0 ⊢ T ∈ S → T ≠ 0 ˙ ↔ ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
38 6 37 syl ⊢ φ → T ≠ 0 ˙ ↔ ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
39 9 38 mpbid ⊢ φ → ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
40 39 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
41 40 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
42 41 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ → ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙
43 5 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → W ∈ LMod
44 43 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → W ∈ LMod
45 44 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → W ∈ LMod
46 6 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → T ∈ S
47 46 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → T ∈ S
48 47 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → T ∈ S
49 simpr2 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → q ∈ T
50 11 2 lssel ⊢ T ∈ S ∧ q ∈ T → q ∈ Base W
51 48 49 50 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → q ∈ Base W
52 simpr3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → q ≠ 0 ˙
53 11 12 1 4 lsatlspsn2 ⊢ W ∈ LMod ∧ q ∈ Base W ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ A
54 45 51 52 53 syl3anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ A
55 2 12 45 48 49 ellspsn5 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ q ⊆ T
56 simpl3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → r = y + W z
57 simpr1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → y = 0 ˙
58 57 oveq1d ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → y + W z = 0 ˙ + W z
59 7 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → U ∈ S
60 59 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → U ∈ S
61 simp2r ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → z ∈ U
62 11 2 lssel ⊢ U ∈ S ∧ z ∈ U → z ∈ Base W
63 60 61 62 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → z ∈ Base W
64 63 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → z ∈ Base W
65 11 33 1 lmod0vlid ⊢ W ∈ LMod ∧ z ∈ Base W → 0 ˙ + W z = z
66 45 64 65 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → 0 ˙ + W z = z
67 56 58 66 3eqtrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → r = z
68 67 sneqd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → r = z
69 68 fveq2d ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ r = LSpan ⁡ W ⁡ z
70 2 12 44 60 61 ellspsn5 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ z ⊆ U
71 70 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ z ⊆ U
72 69 71 eqsstrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ U
73 11 12 lspsnsubg ⊢ W ∈ LMod ∧ q ∈ Base W → LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ SubGrp ⁡ W
74 45 51 73 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ SubGrp ⁡ W
75 45 27 syl ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → S ⊆ SubGrp ⁡ W
76 60 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → U ∈ S
77 75 76 sseldd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → U ∈ SubGrp ⁡ W
78 3 lsmub2 ⊢ LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ SubGrp ⁡ W ∧ U ∈ SubGrp ⁡ W → U ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
79 74 77 78 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → U ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
80 72 79 sstrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
81 sseq1 ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ q → p ⊆ T ↔ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊆ T
82 oveq1 ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ q → p ⊕ ˙ U = LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
83 82 sseq2d ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ q → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
84 81 83 anbi12d ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ q → p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U
85 84 rspcev ⊢ LSpan ⁡ W ⁡ q ∈ A ∧ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ q ⊕ ˙ U → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
86 54 55 80 85 syl12anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ ∧ q ∈ T ∧ q ≠ 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
87 86 3exp2 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → y = 0 ˙ → q ∈ T → q ≠ 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
88 87 imp ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ → q ∈ T → q ≠ 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
89 88 rexlimdv ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ → ∃ q ∈ T q ≠ 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
90 42 89 mpd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y = 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
91 44 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → W ∈ LMod
92 simp2l ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → y ∈ T
93 11 2 lssel ⊢ T ∈ S ∧ y ∈ T → y ∈ Base W
94 47 92 93 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → y ∈ Base W
95 94 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → y ∈ Base W
96 simpr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → y ≠ 0 ˙
97 11 12 1 4 lsatlspsn2 ⊢ W ∈ LMod ∧ y ∈ Base W ∧ y ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ A
98 91 95 96 97 syl3anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ A
99 2 12 44 47 92 ellspsn5 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y ⊆ T
100 99 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ y ⊆ T
101 simp3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → r = y + W z
102 101 sneqd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → r = y + W z
103 102 fveq2d ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ r = LSpan ⁡ W ⁡ y + W z
104 11 33 12 lspvadd ⊢ W ∈ LMod ∧ y ∈ Base W ∧ z ∈ Base W → LSpan ⁡ W ⁡ y + W z ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y z
105 44 94 63 104 syl3anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y + W z ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y z
106 103 105 eqsstrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y z
107 11 12 3 44 94 63 lsmpr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y z = LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ LSpan ⁡ W ⁡ z
108 106 107 sseqtrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ LSpan ⁡ W ⁡ z
109 44 27 syl ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → S ⊆ SubGrp ⁡ W
110 11 2 12 lspsncl ⊢ W ∈ LMod ∧ y ∈ Base W → LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ S
111 44 94 110 syl2anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ S
112 109 111 sseldd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ SubGrp ⁡ W
113 109 60 sseldd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → U ∈ SubGrp ⁡ W
114 3 lsmless2 ⊢ LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ SubGrp ⁡ W ∧ U ∈ SubGrp ⁡ W ∧ LSpan ⁡ W ⁡ z ⊆ U → LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ LSpan ⁡ W ⁡ z ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
115 112 113 70 114 syl3anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ LSpan ⁡ W ⁡ z ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
116 108 115 sstrd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
117 116 adantr ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
118 sseq1 ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ y → p ⊆ T ↔ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊆ T
119 oveq1 ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ y → p ⊕ ˙ U = LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
120 119 sseq2d ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ y → LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
121 118 120 anbi12d ⊢ p = LSpan ⁡ W ⁡ y → p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U
122 121 rspcev ⊢ LSpan ⁡ W ⁡ y ∈ A ∧ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ LSpan ⁡ W ⁡ y ⊕ ˙ U → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
123 98 100 117 122 syl12anc ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z ∧ y ≠ 0 ˙ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
124 90 123 pm2.61dane ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U ∧ r = y + W z → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
125 124 3exp ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → y ∈ T ∧ z ∈ U → r = y + W z → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
126 125 rexlimdvv ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U r = y + W z → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
127 126 3adant3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U r = y + W z → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
128 36 127 mpd ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
129 sseq1 ⊢ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → Q ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
130 129 anbi2d ⊢ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
131 130 rexbidv ⊢ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
132 131 3ad2ant3 ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U ↔ ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ LSpan ⁡ W ⁡ r ⊆ p ⊕ ˙ U
133 128 132 mpbird ⊢ φ ∧ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ ∧ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U
134 133 3exp ⊢ φ → r ∈ Base W ∖ 0 ˙ → Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U
135 134 rexlimdv ⊢ φ → ∃ r ∈ Base W ∖ 0 ˙ Q = LSpan ⁡ W ⁡ r → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U
136 15 135 mpd ⊢ φ → ∃ p ∈ A p ⊆ T ∧ Q ⊆ p ⊕ ˙ U