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Theorem lspprabs

Description: Absorption of vector sum into span of pair. (Contributed by NM, 27-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses lspprabs.v V = Base W
lspprabs.p + ˙ = + W
lspprabs.n N = LSpan W
lspprabs.w φ W LMod
lspprabs.x φ X V
lspprabs.y φ Y V
Assertion lspprabs φ N X X + ˙ Y = N X Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lspprabs.v V = Base W
2 lspprabs.p + ˙ = + W
3 lspprabs.n N = LSpan W
4 lspprabs.w φ W LMod
5 lspprabs.x φ X V
6 lspprabs.y φ Y V
7 eqid LSubSp W = LSubSp W
8 7 lsssssubg W LMod LSubSp W SubGrp W
9 4 8 syl φ LSubSp W SubGrp W
10 1 7 3 lspsncl W LMod X V N X LSubSp W
11 4 5 10 syl2anc φ N X LSubSp W
12 9 11 sseldd φ N X SubGrp W
13 1 7 3 lspsncl W LMod Y V N Y LSubSp W
14 4 6 13 syl2anc φ N Y LSubSp W
15 9 14 sseldd φ N Y SubGrp W
16 eqid LSSum W = LSSum W
17 16 lsmub1 N X SubGrp W N Y SubGrp W N X N X LSSum W N Y
18 12 15 17 syl2anc φ N X N X LSSum W N Y
19 7 16 lsmcl W LMod N X LSubSp W N Y LSubSp W N X LSSum W N Y LSubSp W
20 4 11 14 19 syl3anc φ N X LSSum W N Y LSubSp W
21 1 3 lspsnid W LMod X V X N X
22 4 5 21 syl2anc φ X N X
23 1 3 lspsnid W LMod Y V Y N Y
24 4 6 23 syl2anc φ Y N Y
25 2 16 lsmelvali N X SubGrp W N Y SubGrp W X N X Y N Y X + ˙ Y N X LSSum W N Y
26 12 15 22 24 25 syl22anc φ X + ˙ Y N X LSSum W N Y
27 7 3 4 20 26 lspsnel5a φ N X + ˙ Y N X LSSum W N Y
28 1 2 lmodvacl W LMod X V Y V X + ˙ Y V
29 4 5 6 28 syl3anc φ X + ˙ Y V
30 1 7 3 lspsncl W LMod X + ˙ Y V N X + ˙ Y LSubSp W
31 4 29 30 syl2anc φ N X + ˙ Y LSubSp W
32 9 31 sseldd φ N X + ˙ Y SubGrp W
33 9 20 sseldd φ N X LSSum W N Y SubGrp W
34 16 lsmlub N X SubGrp W N X + ˙ Y SubGrp W N X LSSum W N Y SubGrp W N X N X LSSum W N Y N X + ˙ Y N X LSSum W N Y N X LSSum W N X + ˙ Y N X LSSum W N Y
35 12 32 33 34 syl3anc φ N X N X LSSum W N Y N X + ˙ Y N X LSSum W N Y N X LSSum W N X + ˙ Y N X LSSum W N Y
36 18 27 35 mpbi2and φ N X LSSum W N X + ˙ Y N X LSSum W N Y
37 16 lsmub1 N X SubGrp W N X + ˙ Y SubGrp W N X N X LSSum W N X + ˙ Y
38 12 32 37 syl2anc φ N X N X LSSum W N X + ˙ Y
39 7 16 lsmcl W LMod N X LSubSp W N X + ˙ Y LSubSp W N X LSSum W N X + ˙ Y LSubSp W
40 4 11 31 39 syl3anc φ N X LSSum W N X + ˙ Y LSubSp W
41 eqid - W = - W
42 1 3 lspsnid W LMod X + ˙ Y V X + ˙ Y N X + ˙ Y
43 4 29 42 syl2anc φ X + ˙ Y N X + ˙ Y
44 41 16 32 12 43 22 lsmelvalmi φ X + ˙ Y - W X N X + ˙ Y LSSum W N X
45 lmodabl W LMod W Abel
46 4 45 syl φ W Abel
47 1 2 41 ablpncan2 W Abel X V Y V X + ˙ Y - W X = Y
48 46 5 6 47 syl3anc φ X + ˙ Y - W X = Y
49 16 lsmcom W Abel N X + ˙ Y SubGrp W N X SubGrp W N X + ˙ Y LSSum W N X = N X LSSum W N X + ˙ Y
50 46 32 12 49 syl3anc φ N X + ˙ Y LSSum W N X = N X LSSum W N X + ˙ Y
51 44 48 50 3eltr3d φ Y N X LSSum W N X + ˙ Y
52 7 3 4 40 51 lspsnel5a φ N Y N X LSSum W N X + ˙ Y
53 9 40 sseldd φ N X LSSum W N X + ˙ Y SubGrp W
54 16 lsmlub N X SubGrp W N Y SubGrp W N X LSSum W N X + ˙ Y SubGrp W N X N X LSSum W N X + ˙ Y N Y N X LSSum W N X + ˙ Y N X LSSum W N Y N X LSSum W N X + ˙ Y
55 12 15 53 54 syl3anc φ N X N X LSSum W N X + ˙ Y N Y N X LSSum W N X + ˙ Y N X LSSum W N Y N X LSSum W N X + ˙ Y
56 38 52 55 mpbi2and φ N X LSSum W N Y N X LSSum W N X + ˙ Y
57 36 56 eqssd φ N X LSSum W N X + ˙ Y = N X LSSum W N Y
58 1 3 16 4 5 29 lsmpr φ N X X + ˙ Y = N X LSSum W N X + ˙ Y
59 1 3 16 4 5 6 lsmpr φ N X Y = N X LSSum W N Y
60 57 58 59 3eqtr4d φ N X X + ˙ Y = N X Y