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Theorem mapdin

Description: Subspace intersection is preserved by the map defined by df-mapd . Part of property (e) in Baer p. 40. (Contributed by NM, 12-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses mapdin.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
mapdin.m ⊢ M = mapd ⁡ K ⁡ W
mapdin.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
mapdin.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
mapdin.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
mapdin.x ⊢ φ → X ∈ S
mapdin.y ⊢ φ → Y ∈ S
Assertion mapdin ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y = M ⁡ X ∩ M ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mapdin.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 mapdin.m ⊢ M = mapd ⁡ K ⁡ W
3 mapdin.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
4 mapdin.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
5 mapdin.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
6 mapdin.x ⊢ φ → X ∈ S
7 mapdin.y ⊢ φ → Y ∈ S
8 inss1 ⊢ X ∩ Y ⊆ X
9 1 3 5 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
10 4 lssincl ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X ∩ Y ∈ S
11 9 6 7 10 syl3anc ⊢ φ → X ∩ Y ∈ S
12 1 3 4 2 5 11 6 mapdord ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y ⊆ M ⁡ X ↔ X ∩ Y ⊆ X
13 8 12 mpbiri ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y ⊆ M ⁡ X
14 inss2 ⊢ X ∩ Y ⊆ Y
15 1 3 4 2 5 11 7 mapdord ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y ⊆ M ⁡ Y ↔ X ∩ Y ⊆ Y
16 14 15 mpbiri ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y ⊆ M ⁡ Y
17 13 16 ssind ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y ⊆ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y
18 eqid ⊢ LCDual ⁡ K ⁡ W = LCDual ⁡ K ⁡ W
19 eqid ⊢ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W = LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
20 1 2 3 4 18 19 5 6 mapdcl2 ⊢ φ → M ⁡ X ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
21 1 2 18 19 5 mapdrn2 ⊢ φ → ran ⁡ M = LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
22 20 21 eleqtrrd ⊢ φ → M ⁡ X ∈ ran ⁡ M
23 1 2 3 4 18 19 5 7 mapdcl2 ⊢ φ → M ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
24 23 21 eleqtrrd ⊢ φ → M ⁡ Y ∈ ran ⁡ M
25 1 2 3 18 5 22 24 mapdincl ⊢ φ → M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ∈ ran ⁡ M
26 1 2 5 25 mapdcnvid2 ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y = M ⁡ X ∩ M ⁡ Y
27 inss1 ⊢ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X
28 26 27 eqsstrdi ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X
29 1 18 5 lcdlmod ⊢ φ → LCDual ⁡ K ⁡ W ∈ LMod
30 19 lssincl ⊢ LCDual ⁡ K ⁡ W ∈ LMod ∧ M ⁡ X ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W ∧ M ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W → M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
31 29 20 23 30 syl3anc ⊢ φ → M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ∈ LSubSp ⁡ LCDual ⁡ K ⁡ W
32 31 21 eleqtrrd ⊢ φ → M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ∈ ran ⁡ M
33 1 2 3 4 5 32 mapdcnvcl ⊢ φ → M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ∈ S
34 1 3 4 2 5 33 6 mapdord ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ↔ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ X
35 28 34 mpbid ⊢ φ → M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ X
36 1 2 5 32 mapdcnvid2 ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y = M ⁡ X ∩ M ⁡ Y
37 inss2 ⊢ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ Y
38 36 37 eqsstrdi ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ Y
39 1 3 4 2 5 33 7 mapdord ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ Y ↔ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ Y
40 38 39 mpbid ⊢ φ → M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ Y
41 35 40 ssind ⊢ φ → M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ X ∩ Y
42 1 3 4 2 5 33 11 mapdord ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ∩ Y ↔ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ X ∩ Y
43 41 42 mpbird ⊢ φ → M ⁡ M -1 ⁡ M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ∩ Y
44 26 43 eqsstrrd ⊢ φ → M ⁡ X ∩ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ∩ Y
45 17 44 eqssd ⊢ φ → M ⁡ X ∩ Y = M ⁡ X ∩ M ⁡ Y