Metamath Proof Explorer


Theorem pjclem1

Description: Lemma for projection commutation theorem. (Contributed by NM, 16-Nov-2000) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjclem1.1 ⊢ G ∈ C ℋ
pjclem1.2 ⊢ H ∈ C ℋ
Assertion pjclem1 ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjclem1.1 ⊢ G ∈ C ℋ
2 pjclem1.2 ⊢ H ∈ C ℋ
3 1 2 cmbri ⊢ G 𝐶 ℋ H ↔ G = G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H
4 fveq2 ⊢ G = G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H
5 3 4 sylbi ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H
6 inss2 ⊢ G ∩ H ⊆ H
7 1 choccli ⊢ ⊥ ⁡ G ∈ C ℋ
8 2 7 chub2i ⊢ H ⊆ ⊥ ⁡ G ∨ ℋ H
9 1 2 chdmm3i ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = ⊥ ⁡ G ∨ ℋ H
10 8 9 sseqtrri ⊢ H ⊆ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
11 6 10 sstri ⊢ G ∩ H ⊆ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
12 1 2 chincli ⊢ G ∩ H ∈ C ℋ
13 2 choccli ⊢ ⊥ ⁡ H ∈ C ℋ
14 1 13 chincli ⊢ G ∩ ⊥ ⁡ H ∈ C ℋ
15 12 14 pjscji ⊢ G ∩ H ⊆ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
16 11 15 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
17 16 eqeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H ↔ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
18 coeq2 ⊢ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
19 12 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ G ∩ H : ℋ ⟶ ℋ
20 14 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H : ℋ ⟶ ℋ
21 2 19 20 pjsdii ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
22 12 2 pjss1coi ⊢ G ∩ H ⊆ H ↔ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
23 6 22 mpbi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
24 2 14 pjorthcoi ⊢ H ⊆ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = 0 hop
25 10 24 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = 0 hop
26 23 25 oveq12i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op 0 hop
27 19 hoaddridi ⊢ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op 0 hop = proj ℎ ⁡ G ∩ H
28 21 26 27 3eqtri ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
29 28 eqeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H ↔ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
30 coeq2 ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H
31 inss1 ⊢ G ∩ H ⊆ G
32 12 1 pjss1coi ⊢ G ∩ H ⊆ G ↔ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
33 31 32 mpbi ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
34 30 33 eqtrdi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
35 29 34 sylbi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
36 18 35 syl ⊢ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
37 17 36 sylbi ⊢ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
38 5 37 syl ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H
39 1 2 cmcm3i ⊢ G 𝐶 ℋ H ↔ ⊥ ⁡ G 𝐶 ℋ H
40 7 2 cmbri ⊢ ⊥ ⁡ G 𝐶 ℋ H ↔ ⊥ ⁡ G = ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
41 39 40 bitri ⊢ G 𝐶 ℋ H ↔ ⊥ ⁡ G = ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
42 fveq2 ⊢ ⊥ ⁡ G = ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
43 inss2 ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ H ⊆ H
44 2 1 chub2i ⊢ H ⊆ G ∨ ℋ H
45 1 2 chdmm4i ⊢ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = G ∨ ℋ H
46 44 45 sseqtrri ⊢ H ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
47 43 46 sstri ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ H ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
48 7 2 chincli ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ H ∈ C ℋ
49 7 13 chincli ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H ∈ C ℋ
50 48 49 pjscji ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ H ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
51 47 50 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
52 51 eqeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
53 coeq2 ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
54 48 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H : ℋ ⟶ ℋ
55 49 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H : ℋ ⟶ ℋ
56 2 54 55 pjsdii ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H
57 48 2 pjss1coi ⊢ ⊥ ⁡ G ∩ H ⊆ H ↔ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
58 43 57 mpbi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
59 2 49 pjorthcoi ⊢ H ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = 0 hop
60 46 59 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = 0 hop
61 58 60 oveq12i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op 0 hop
62 54 hoaddridi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op 0 hop = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
63 56 61 62 3eqtri ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
64 63 eqeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H ↔ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
65 coeq2 ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
66 1 13 chub1i ⊢ G ⊆ G ∨ ℋ ⊥ ⁡ H
67 1 2 chdmm2i ⊢ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H = G ∨ ℋ ⊥ ⁡ H
68 66 67 sseqtrri ⊢ G ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H
69 1 48 pjorthcoi ⊢ G ⊆ ⊥ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H = 0 hop
70 68 69 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H = 0 hop
71 65 70 eqtrdi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
72 64 71 sylbi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
73 53 72 syl ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
74 52 73 sylbi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
75 42 74 syl ⊢ ⊥ ⁡ G = ⊥ ⁡ G ∩ H ∨ ℋ ⊥ ⁡ G ∩ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
76 41 75 sylbi ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = 0 hop
77 38 76 oveq12d ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∩ H + op 0 hop
78 df-iop ⊢ I op = proj ℎ ⁡ ℋ
79 78 coeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ I op = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ℋ
80 2 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ H : ℋ ⟶ ℋ
81 80 hoid1i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ I op = proj ℎ ⁡ H
82 79 81 eqtr3i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ℋ = proj ℎ ⁡ H
83 1 pjtoi ⊢ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ ℋ
84 83 coeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ℋ
85 1 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ G : ℋ ⟶ ℋ
86 7 pjfi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G : ℋ ⟶ ℋ
87 2 85 86 pjsdii ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G
88 84 87 eqtr3i ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ℋ = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G
89 82 88 eqtr3i ⊢ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G
90 89 coeq2i ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G
91 80 85 hocofi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G : ℋ ⟶ ℋ
92 80 86 hocofi ⊢ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G : ℋ ⟶ ℋ
93 1 91 92 pjsdii ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G
94 90 93 eqtr2i ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G + op proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H
95 77 94 27 3eqtr3g ⊢ G 𝐶 ℋ H → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H