Metamath Proof Explorer


Theorem pjoc1i

Description: Projection of a vector in the orthocomplement of the projection subspace. (Contributed by NM, 27-Oct-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjop.1 ⊢ H ∈ C ℋ
pjop.2 ⊢ A ∈ ℋ
Assertion pjoc1i ⊢ A ∈ H ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjop.1 ⊢ H ∈ C ℋ
2 pjop.2 ⊢ A ∈ ℋ
3 1 2 pjopi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = A - ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
4 1 chshii ⊢ H ∈ S ℋ
5 1 2 pjclii ⊢ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ H
6 shsubcl ⊢ H ∈ S ℋ ∧ A ∈ H ∧ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ H → A - ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ H
7 4 5 6 mp3an13 ⊢ A ∈ H → A - ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ H
8 3 7 eqeltrid ⊢ A ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ H
9 1 choccli ⊢ ⊥ ⁡ H ∈ C ℋ
10 9 2 pjclii ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ ⊥ ⁡ H
11 8 10 jctir ⊢ A ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ H ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ ⊥ ⁡ H
12 elin ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ H ∩ ⊥ ⁡ H ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ H ∧ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ ⊥ ⁡ H
13 11 12 sylibr ⊢ A ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ H ∩ ⊥ ⁡ H
14 ocin ⊢ H ∈ S ℋ → H ∩ ⊥ ⁡ H = 0 ℋ
15 4 14 ax-mp ⊢ H ∩ ⊥ ⁡ H = 0 ℋ
16 13 15 eleqtrdi ⊢ A ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ 0 ℋ
17 elch0 ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A ∈ 0 ℋ ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ
18 16 17 sylib ⊢ A ∈ H → proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ
19 1 2 pjpji ⊢ A = proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A
20 oveq2 ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ → proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ 0 ℎ
21 19 20 eqtrid ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ → A = proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ 0 ℎ
22 1 2 pjhclii ⊢ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ ℋ
23 ax-hvaddid ⊢ proj ℎ ⁡ H ⁡ A ∈ ℋ → proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ 0 ℎ = proj ℎ ⁡ H ⁡ A
24 22 23 ax-mp ⊢ proj ℎ ⁡ H ⁡ A + ℎ 0 ℎ = proj ℎ ⁡ H ⁡ A
25 21 24 eqtrdi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ → A = proj ℎ ⁡ H ⁡ A
26 25 5 eqeltrdi ⊢ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ → A ∈ H
27 18 26 impbii ⊢ A ∈ H ↔ proj ℎ ⁡ ⊥ ⁡ H ⁡ A = 0 ℎ