Metamath Proof Explorer


Theorem shscli

Description: Closure of subspace sum. (Contributed by NM, 15-Oct-1999) (Revised by Mario Carneiro, 23-Dec-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses shscl.1 โŠข ๐ด โˆˆ Sโ„‹
shscl.2 โŠข ๐ต โˆˆ Sโ„‹
Assertion shscli ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 shscl.1 โŠข ๐ด โˆˆ Sโ„‹
2 shscl.2 โŠข ๐ต โˆˆ Sโ„‹
3 shsss โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ Sโ„‹ ) โ†’ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โŠ† โ„‹ )
4 1 2 3 mp2an โŠข ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โŠ† โ„‹
5 sh0 โŠข ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โ†’ 0โ„Ž โˆˆ ๐ด )
6 1 5 ax-mp โŠข 0โ„Ž โˆˆ ๐ด
7 sh0 โŠข ( ๐ต โˆˆ Sโ„‹ โ†’ 0โ„Ž โˆˆ ๐ต )
8 2 7 ax-mp โŠข 0โ„Ž โˆˆ ๐ต
9 ax-hv0cl โŠข 0โ„Ž โˆˆ โ„‹
10 9 hvaddlidi โŠข ( 0โ„Ž +โ„Ž 0โ„Ž ) = 0โ„Ž
11 10 eqcomi โŠข 0โ„Ž = ( 0โ„Ž +โ„Ž 0โ„Ž )
12 rspceov โŠข ( ( 0โ„Ž โˆˆ ๐ด โˆง 0โ„Ž โˆˆ ๐ต โˆง 0โ„Ž = ( 0โ„Ž +โ„Ž 0โ„Ž ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต 0โ„Ž = ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) )
13 6 8 11 12 mp3an โŠข โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต 0โ„Ž = ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ )
14 1 2 shseli โŠข ( 0โ„Ž โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โ†” โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต 0โ„Ž = ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) )
15 13 14 mpbir โŠข 0โ„Ž โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต )
16 4 15 pm3.2i โŠข ( ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โŠ† โ„‹ โˆง 0โ„Ž โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
17 1 2 shseli โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โ†” โˆƒ ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ๐ต ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) )
18 1 2 shseli โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โ†” โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) )
19 shaddcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
20 1 19 mp3an1 โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
21 20 ad2ant2r โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
22 21 ad2ant2r โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
23 shaddcl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
24 2 23 mp3an1 โŠข ( ( ๐‘ค โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
25 24 ad2ant2l โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
26 25 ad2ant2r โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
27 oveq12 โŠข ( ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
28 27 ad2ant2l โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
29 1 sheli โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ )
30 1 sheli โŠข ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โ†’ ๐‘ฃ โˆˆ โ„‹ )
31 29 30 anim12i โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‹ ) )
32 2 sheli โŠข ( ๐‘ค โˆˆ ๐ต โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„‹ )
33 2 sheli โŠข ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โ†’ ๐‘ข โˆˆ โ„‹ )
34 32 33 anim12i โŠข ( ( ๐‘ค โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„‹ ) )
35 hvadd4 โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘ค โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„‹ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
36 31 34 35 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐‘ค โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
37 36 an4s โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
38 37 ad2ant2r โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) +โ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
39 28 38 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
40 rspceov โŠข ( ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ค +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
41 22 26 39 40 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
42 41 ancoms โŠข ( ( ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โˆง ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
43 42 exp43 โŠข ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) ) ) )
44 43 rexlimivv โŠข ( โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) ) )
45 44 com3l โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ค โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) ) )
46 45 rexlimivv โŠข ( โˆƒ ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ๐ต ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) )
47 46 imp โŠข ( ( โˆƒ ๐‘ง โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ๐ต ๐‘ฅ = ( ๐‘ง +โ„Ž ๐‘ค ) โˆง โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
48 17 18 47 syl2anb โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
49 1 2 shseli โŠข ( ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โ†” โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
50 48 49 sylibr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
51 50 rgen2 โŠข โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต )
52 shmulcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
53 1 52 mp3an1 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
54 53 adantrr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด )
55 shmulcl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
56 2 55 mp3an1 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
57 56 adantrr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
58 57 adantrl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต )
59 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
60 59 adantl โŠข ( ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
61 60 ad2antll โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) )
62 id โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
63 ax-hvdistr1 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ข โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) )
64 62 30 33 63 syl3an โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) )
65 64 3expb โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) )
66 65 adantrrr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) )
67 61 66 eqtrd โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) )
68 rspceov โŠข ( ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) โˆˆ ๐ต โˆง ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฃ ) +โ„Ž ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ข ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
69 54 58 67 68 syl3anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
70 69 ancoms โŠข ( ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
71 70 exp42 โŠข ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โ†’ ( ๐‘ข โˆˆ ๐ต โ†’ ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) ) ) )
72 71 imp โŠข ( ( ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) ) )
73 72 rexlimivv โŠข ( โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) ) )
74 73 impcom โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง โˆƒ ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘ข โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ = ( ๐‘ฃ +โ„Ž ๐‘ข ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
75 18 74 sylan2b โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
76 1 2 shseli โŠข ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โ†” โˆƒ ๐‘“ โˆˆ ๐ด โˆƒ ๐‘” โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐‘“ +โ„Ž ๐‘” ) )
77 75 76 sylibr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
78 77 rgen2 โŠข โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต )
79 51 78 pm3.2i โŠข ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) )
80 issh2 โŠข ( ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹ โ†” ( ( ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โŠ† โ„‹ โˆง 0โ„Ž โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) ) ) )
81 16 79 80 mpbir2an โŠข ( ๐ด +โ„‹ ๐ต ) โˆˆ Sโ„‹