Metamath Proof Explorer


Theorem ocorth

Description: Members of a subset and its complement are orthogonal. (Contributed by NM, 9-Aug-2000) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion ocorth ( ๐ป โŠ† โ„‹ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ ๐ป โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ocel โŠข ( ๐ป โŠ† โ„‹ โ†’ ( ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) โ†” ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 ) ) )
2 1 simplbda โŠข ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 )
3 2 adantl โŠข ( ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 )
4 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = ( ๐ต ยทih ๐ด ) )
5 4 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ( ๐ต ยทih ๐ด ) = 0 ) )
6 5 rspcv โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐ป โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ๐ต ยทih ๐ด ) = 0 ) )
7 6 ad2antlr โŠข ( ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ๐ต ยทih ๐ด ) = 0 ) )
8 ssel2 โŠข ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‹ )
9 ocss โŠข ( ๐ป โŠ† โ„‹ โ†’ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) โŠ† โ„‹ )
10 9 sselda โŠข ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‹ )
11 orthcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 โ†” ( ๐ต ยทih ๐ด ) = 0 ) )
12 8 10 11 syl2an โŠข ( ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 โ†” ( ๐ต ยทih ๐ด ) = 0 ) )
13 7 12 sylibrd โŠข ( ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป ( ๐ต ยทih ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 ) )
14 3 13 mpd โŠข ( ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ ๐ป ) โˆง ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 )
15 14 anandis โŠข ( ( ๐ป โŠ† โ„‹ โˆง ( ๐ด โˆˆ ๐ป โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 )
16 15 ex โŠข ( ๐ป โŠ† โ„‹ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ ๐ป โˆง ๐ต โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) = 0 ) )