Metamath Proof Explorer


Theorem pjjsi

Description: A sufficient condition for subspace join to be equal to subspace sum. (Contributed by NM, 29-May-2004) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjjs.1 ⊢ G ∈ C ℋ
pjjs.2 ⊢ H ∈ S ℋ
Assertion pjjsi ⊢ ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → G ∨ ℋ H = G + ℋ H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjjs.1 ⊢ G ∈ C ℋ
2 pjjs.2 ⊢ H ∈ S ℋ
3 fveq2 ⊢ x = w → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x = proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
4 3 eleq1d ⊢ x = w → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H
5 4 rspcv ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H → ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H
6 1 chshii ⊢ G ∈ S ℋ
7 6 2 shjcli ⊢ G ∨ ℋ H ∈ C ℋ
8 7 cheli ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H → w ∈ ℋ
9 1 pjcli ⊢ w ∈ ℋ → proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G
10 9 anim1i ⊢ w ∈ ℋ ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H
11 axpjpj ⊢ G ∈ C ℋ ∧ w ∈ ℋ → w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
12 1 11 mpan ⊢ w ∈ ℋ → w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
13 12 adantr ⊢ w ∈ ℋ ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
14 10 13 jca ⊢ w ∈ ℋ ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H ∧ w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
15 8 14 sylan ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H ∧ w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w
16 rspceov ⊢ proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H ∧ w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w → ∃ y ∈ G ∃ z ∈ H w = y + ℎ z
17 16 3expa ⊢ proj ℎ ⁡ G ⁡ w ∈ G ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H ∧ w = proj ℎ ⁡ G ⁡ w + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w → ∃ y ∈ G ∃ z ∈ H w = y + ℎ z
18 15 17 syl ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → ∃ y ∈ G ∃ z ∈ H w = y + ℎ z
19 6 2 shseli ⊢ w ∈ G + ℋ H ↔ ∃ y ∈ G ∃ z ∈ H w = y + ℎ z
20 18 19 sylibr ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → w ∈ G + ℋ H
21 20 ex ⊢ w ∈ G ∨ ℋ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ w ∈ H → w ∈ G + ℋ H
22 5 21 syldc ⊢ ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → w ∈ G ∨ ℋ H → w ∈ G + ℋ H
23 22 ssrdv ⊢ ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → G ∨ ℋ H ⊆ G + ℋ H
24 6 2 shsleji ⊢ G + ℋ H ⊆ G ∨ ℋ H
25 23 24 jctir ⊢ ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → G ∨ ℋ H ⊆ G + ℋ H ∧ G + ℋ H ⊆ G ∨ ℋ H
26 eqss ⊢ G ∨ ℋ H = G + ℋ H ↔ G ∨ ℋ H ⊆ G + ℋ H ∧ G + ℋ H ⊆ G ∨ ℋ H
27 25 26 sylibr ⊢ ∀ x ∈ G ∨ ℋ H proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ G ⁡ x ∈ H → G ∨ ℋ H = G + ℋ H