Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
dvhopellsm.h |
⊢ 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 ) |
2 |
|
dvhopellsm.u |
⊢ 𝑈 = ( ( DVecH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) |
3 |
|
dvhopellsm.a |
⊢ + = ( +g ‘ 𝑈 ) |
4 |
|
dvhopellsm.s |
⊢ 𝑆 = ( LSubSp ‘ 𝑈 ) |
5 |
|
dvhopellsm.p |
⊢ ⊕ = ( LSSum ‘ 𝑈 ) |
6 |
|
id |
⊢ ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ) |
7 |
1 2 6
|
dvhlmod |
⊢ ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) → 𝑈 ∈ LMod ) |
8 |
7
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑈 ∈ LMod ) |
9 |
4
|
lsssssubg |
⊢ ( 𝑈 ∈ LMod → 𝑆 ⊆ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ) |
10 |
8 9
|
syl |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑆 ⊆ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ) |
11 |
|
simp2 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑋 ∈ 𝑆 ) |
12 |
10 11
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑋 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ) |
13 |
|
simp3 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑌 ∈ 𝑆 ) |
14 |
10 13
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑌 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ) |
15 |
3 5
|
lsmelval |
⊢ ( ( 𝑋 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ∧ 𝑌 ∈ ( SubGrp ‘ 𝑈 ) ) → ( 〈 𝐹 , 𝑇 〉 ∈ ( 𝑋 ⊕ 𝑌 ) ↔ ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑣 ∈ 𝑌 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ) ) |
16 |
12 14 15
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( 〈 𝐹 , 𝑇 〉 ∈ ( 𝑋 ⊕ 𝑌 ) ↔ ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑣 ∈ 𝑌 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ) ) |
17 |
|
eqid |
⊢ ( Base ‘ 𝑈 ) = ( Base ‘ 𝑈 ) |
18 |
17 4
|
lssss |
⊢ ( 𝑌 ∈ 𝑆 → 𝑌 ⊆ ( Base ‘ 𝑈 ) ) |
19 |
18
|
3ad2ant3 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑌 ⊆ ( Base ‘ 𝑈 ) ) |
20 |
|
eqid |
⊢ ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) |
21 |
|
eqid |
⊢ ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) |
22 |
1 20 21 2 17
|
dvhvbase |
⊢ ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) → ( Base ‘ 𝑈 ) = ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) ) |
23 |
22
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( Base ‘ 𝑈 ) = ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) ) |
24 |
19 23
|
sseqtrd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑌 ⊆ ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) ) |
25 |
|
relxp |
⊢ Rel ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) |
26 |
|
relss |
⊢ ( 𝑌 ⊆ ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) → ( Rel ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) → Rel 𝑌 ) ) |
27 |
24 25 26
|
mpisyl |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → Rel 𝑌 ) |
28 |
|
oveq2 |
⊢ ( 𝑣 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 𝑢 + 𝑣 ) = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) |
29 |
28
|
eqeq2d |
⊢ ( 𝑣 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ↔ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) |
30 |
29
|
exopxfr2 |
⊢ ( Rel 𝑌 → ( ∃ 𝑣 ∈ 𝑌 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
31 |
27 30
|
syl |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑣 ∈ 𝑌 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
32 |
31
|
rexbidv |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑣 ∈ 𝑌 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 𝑣 ) ↔ ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
33 |
17 4
|
lssss |
⊢ ( 𝑋 ∈ 𝑆 → 𝑋 ⊆ ( Base ‘ 𝑈 ) ) |
34 |
33
|
3ad2ant2 |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑋 ⊆ ( Base ‘ 𝑈 ) ) |
35 |
34 23
|
sseqtrd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → 𝑋 ⊆ ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) ) |
36 |
|
relss |
⊢ ( 𝑋 ⊆ ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) → ( Rel ( ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) × ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ) → Rel 𝑋 ) ) |
37 |
35 25 36
|
mpisyl |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → Rel 𝑋 ) |
38 |
|
oveq1 |
⊢ ( 𝑢 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) |
39 |
38
|
eqeq2d |
⊢ ( 𝑢 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ↔ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) |
40 |
39
|
anbi2d |
⊢ ( 𝑢 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
41 |
40
|
2exbidv |
⊢ ( 𝑢 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
42 |
41
|
exopxfr2 |
⊢ ( Rel 𝑋 → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) ) |
43 |
37 42
|
syl |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) ) |
44 |
|
19.42vv |
⊢ ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ↔ ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
45 |
|
anass |
⊢ ( ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
46 |
45
|
2exbii |
⊢ ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
47 |
46
|
bicomi |
⊢ ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) |
48 |
47
|
a1i |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
49 |
44 48
|
bitr3id |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
50 |
49
|
2exbidv |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
51 |
43 50
|
bitrd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( ∃ 𝑢 ∈ 𝑋 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 𝑢 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |
52 |
16 32 51
|
3bitrd |
⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻 ) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ) → ( 〈 𝐹 , 𝑇 〉 ∈ ( 𝑋 ⊕ 𝑌 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝑋 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∈ 𝑌 ) ∧ 〈 𝐹 , 𝑇 〉 = ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 + 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ) ) ) ) |