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Theorem pj3si

Description: Stronger projection triplet theorem. (Contributed by NM, 2-Dec-2000) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjadj2co.1 𝐹C
pjadj2co.2 𝐺C
pjadj2co.3 𝐻C
Assertion pj3si ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) → ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjadj2co.1 𝐹C
2 pjadj2co.2 𝐺C
3 pjadj2co.3 𝐻C
4 1 2 3 pj2cocli ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐹 )
5 4 adantl ( ( ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐹 )
6 1 pjfi ( proj𝐹 ) : ℋ ⟶ ℋ
7 2 pjfi ( proj𝐺 ) : ℋ ⟶ ℋ
8 6 7 hocofi ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) : ℋ ⟶ ℋ
9 3 pjfi ( proj𝐻 ) : ℋ ⟶ ℋ
10 8 9 hocofni ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) Fn ℋ
11 fnfvelrn ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) Fn ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) )
12 10 11 mpan ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) )
13 ssel ( ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐺 ) )
14 12 13 syl5 ( ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 → ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐺 ) )
15 14 imp ( ( ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐺 )
16 5 15 elind ( ( ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ( 𝐹𝐺 ) )
17 16 adantll ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ( 𝐹𝐺 ) )
18 3 2 1 pj2cocli ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 )
19 fveq1 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) )
20 19 eleq1d ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 ↔ ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 ) )
21 18 20 syl5ibr ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) → ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 ) )
22 21 imp ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 )
23 22 adantlr ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ 𝐻 )
24 17 23 elind ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) )
25 8 9 hococli ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ )
26 hvsubcl ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ) → ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℋ )
27 25 26 mpdan ( 𝑥 ∈ ℋ → ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℋ )
28 27 adantl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℋ )
29 simpl ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → 𝑥 ∈ ℋ )
30 25 adantr ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ )
31 1 2 chincli ( 𝐹𝐺 ) ∈ C
32 31 3 chincli ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ∈ C
33 32 cheli ( 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) → 𝑦 ∈ ℋ )
34 33 adantl ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → 𝑦 ∈ ℋ )
35 29 30 34 3jca ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) )
36 35 adantl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) )
37 his2sub ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) → ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = ( ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) − ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ) )
38 36 37 syl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = ( ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) − ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ) )
39 19 adantr ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) )
40 39 oveq1d ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) = ( ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) )
41 3 2 1 pjadj2coi ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) = ( 𝑥 ·ih ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑦 ) ) )
42 33 41 sylan2 ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) = ( 𝑥 ·ih ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑦 ) ) )
43 1 2 3 pj3lem1 ( 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑦 ) = 𝑦 )
44 43 oveq2d ( 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) → ( 𝑥 ·ih ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) )
45 44 adantl ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( 𝑥 ·ih ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) )
46 42 45 eqtrd ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) = ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) )
47 40 46 sylan9eq ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) = ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) )
48 47 oveq1d ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) − ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ) = ( ( 𝑥 ·ih 𝑦 ) − ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ) )
49 25 33 anim12i ( ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) )
50 49 adantl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) )
51 hicl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ∈ ℂ )
52 50 51 syl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ∈ ℂ )
53 52 subidd ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) − ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ·ih 𝑦 ) ) = 0 )
54 38 48 53 3eqtr2d ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = 0 )
55 54 expr ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) → ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = 0 ) )
56 55 ralrimiv ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ∀ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = 0 )
57 32 chshii ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ∈ S
58 shocel ( ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ∈ S → ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( ⊥ ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ↔ ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℋ ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = 0 ) ) )
59 57 58 ax-mp ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( ⊥ ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ↔ ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℋ ∧ ∀ 𝑦 ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ( ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ·ih 𝑦 ) = 0 ) )
60 28 56 59 sylanbrc ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( ⊥ ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) )
61 32 pjvi ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ∧ ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ∈ ( ⊥ ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ) → ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
62 24 60 61 syl2anc ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
63 id ( 𝑥 ∈ ℋ → 𝑥 ∈ ℋ )
64 hvaddsub12 ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ ) → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 + ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
65 25 63 25 64 syl3anc ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 + ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) )
66 hvsubid ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ∈ ℋ → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) = 0 )
67 25 66 syl ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) = 0 )
68 67 oveq2d ( 𝑥 ∈ ℋ → ( 𝑥 + ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) = ( 𝑥 + 0 ) )
69 ax-hvaddid ( 𝑥 ∈ ℋ → ( 𝑥 + 0 ) = 𝑥 )
70 68 69 eqtrd ( 𝑥 ∈ ℋ → ( 𝑥 + ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) − ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) = 𝑥 )
71 65 70 eqtrd ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) = 𝑥 )
72 71 fveq2d ( 𝑥 ∈ ℋ → ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
73 72 adantl ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) + ( 𝑥 ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
74 62 73 eqtr3d ( ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ ) → ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
75 74 ralrimiva ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) → ∀ 𝑥 ∈ ℋ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) )
76 8 9 hocofi ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) : ℋ ⟶ ℋ
77 32 pjfi ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) : ℋ ⟶ ℋ
78 76 77 hoeqi ( ∀ 𝑥 ∈ ℋ ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) = ( ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) ‘ 𝑥 ) ↔ ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) )
79 75 78 sylib ( ( ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( ( ( proj𝐻 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐹 ) ) ∧ ran ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) ⊆ 𝐺 ) → ( ( ( proj𝐹 ) ∘ ( proj𝐺 ) ) ∘ ( proj𝐻 ) ) = ( proj ‘ ( ( 𝐹𝐺 ) ∩ 𝐻 ) ) )