Metamath Proof Explorer


Theorem unocv

Description: The orthocomplement of a union. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Oct-2015)

Ref Expression
Hypothesis inocv.o โŠข โŠฅ = ( ocv โ€˜ ๐‘Š )
Assertion unocv ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ) = ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆฉ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 inocv.o โŠข โŠฅ = ( ocv โ€˜ ๐‘Š )
2 unss โŠข ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†” ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
3 2 bicomi โŠข ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โ†” ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) )
4 ralunb โŠข ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†” ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
5 3 4 anbi12i โŠข ( ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
6 an4 โŠข ( ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) โ†” ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
7 5 6 bitri โŠข ( ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
8 7 anbi2i โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) ) )
9 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘Š ) = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
10 eqid โŠข ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
11 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
12 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) )
13 9 10 11 12 1 elocv โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ) โ†” ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
14 3anan12 โŠข ( ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
15 13 14 bitri โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โˆช ๐ต ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
16 9 10 11 12 1 elocv โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โ†” ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
17 3anan12 โŠข ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
18 16 17 bitri โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
19 9 10 11 12 1 elocv โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) โ†” ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
20 3anan12 โŠข ( ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
21 19 20 bitri โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) )
22 18 21 anbi12i โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) ) โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) ) )
23 elin โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆฉ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) ) )
24 anandi โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) ) )
25 22 23 24 3bitr4i โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆฉ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ( ( ๐ด โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โˆง ( ๐ต โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ง ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘Š ) ) ) ) ) )
26 8 15 25 3bitr4i โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ) โ†” ๐‘ง โˆˆ ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆฉ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) ) )
27 26 eqriv โŠข ( โŠฅ โ€˜ ( ๐ด โˆช ๐ต ) ) = ( ( โŠฅ โ€˜ ๐ด ) โˆฉ ( โŠฅ โ€˜ ๐ต ) )