Metamath Proof Explorer


Theorem lcdvadd

Description: Vector addition for the closed kernel vector space dual. (Contributed by NM, 10-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses lcdvadd.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
lcdvadd.u 𝑈 = ( ( DVecH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
lcdvadd.d 𝐷 = ( LDual ‘ 𝑈 )
lcdvadd.a + = ( +g𝐷 )
lcdvadd.c 𝐶 = ( ( LCDual ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
lcdvadd.p = ( +g𝐶 )
lcdvadd.k ( 𝜑 → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
Assertion lcdvadd ( 𝜑 = + )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lcdvadd.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
2 lcdvadd.u 𝑈 = ( ( DVecH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
3 lcdvadd.d 𝐷 = ( LDual ‘ 𝑈 )
4 lcdvadd.a + = ( +g𝐷 )
5 lcdvadd.c 𝐶 = ( ( LCDual ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
6 lcdvadd.p = ( +g𝐶 )
7 lcdvadd.k ( 𝜑 → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
8 eqid ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) = ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
9 eqid ( LFnl ‘ 𝑈 ) = ( LFnl ‘ 𝑈 )
10 eqid ( LKer ‘ 𝑈 ) = ( LKer ‘ 𝑈 )
11 1 8 5 2 9 10 3 7 lcdval ( 𝜑𝐶 = ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ) )
12 11 fveq2d ( 𝜑 → ( +g𝐶 ) = ( +g ‘ ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ) ) )
13 fvex ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∈ V
14 13 rabex { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ∈ V
15 eqid ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ) = ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } )
16 15 4 ressplusg ( { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ∈ V → + = ( +g ‘ ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ) ) )
17 14 16 ax-mp + = ( +g ‘ ( 𝐷s { 𝑓 ∈ ( LFnl ‘ 𝑈 ) ∣ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( ( ocH ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 ) ‘ ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) ) ) = ( ( LKer ‘ 𝑈 ) ‘ 𝑓 ) } ) )
18 12 6 17 3eqtr4g ( 𝜑 = + )