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Theorem chscllem4

Description: Lemma for chscl . (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2014) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses chscl.1 φ A C
chscl.2 φ B C
chscl.3 φ B A
chscl.4 φ H : A + B
chscl.5 φ H v u
chscl.6 F = n proj A H n
chscl.7 G = n proj B H n
Assertion chscllem4 φ u A + B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 chscl.1 φ A C
2 chscl.2 φ B C
3 chscl.3 φ B A
4 chscl.4 φ H : A + B
5 chscl.5 φ H v u
6 chscl.6 F = n proj A H n
7 chscl.7 G = n proj B H n
8 hlimf v : dom v
9 ffun v : dom v Fun v
10 8 9 ax-mp Fun v
11 funbrfv Fun v H v u v H = u
12 10 5 11 mpsyl φ v H = u
13 4 feqmptd φ H = k H k
14 4 ffvelrnda φ k H k A + B
15 chsh A C A S
16 1 15 syl φ A S
17 chsh B C B S
18 2 17 syl φ B S
19 shsel A S B S H k A + B x A y B H k = x + y
20 16 18 19 syl2anc φ H k A + B x A y B H k = x + y
21 20 biimpa φ H k A + B x A y B H k = x + y
22 14 21 syldan φ k x A y B H k = x + y
23 simp3 φ k x A y B H k = x + y H k = x + y
24 simp1l φ k x A y B H k = x + y φ
25 24 1 syl φ k x A y B H k = x + y A C
26 24 2 syl φ k x A y B H k = x + y B C
27 24 3 syl φ k x A y B H k = x + y B A
28 24 4 syl φ k x A y B H k = x + y H : A + B
29 24 5 syl φ k x A y B H k = x + y H v u
30 simp1r φ k x A y B H k = x + y k
31 simp2l φ k x A y B H k = x + y x A
32 simp2r φ k x A y B H k = x + y y B
33 25 26 27 28 29 6 30 31 32 23 chscllem3 φ k x A y B H k = x + y x = F k
34 chsscon2 B C A C B A A B
35 2 1 34 syl2anc φ B A A B
36 3 35 mpbid φ A B
37 24 36 syl φ k x A y B H k = x + y A B
38 shscom A S B S A + B = B + A
39 16 18 38 syl2anc φ A + B = B + A
40 39 feq3d φ H : A + B H : B + A
41 4 40 mpbid φ H : B + A
42 24 41 syl φ k x A y B H k = x + y H : B + A
43 shss A S A
44 16 43 syl φ A
45 24 44 syl φ k x A y B H k = x + y A
46 45 31 sseldd φ k x A y B H k = x + y x
47 shss B S B
48 18 47 syl φ B
49 24 48 syl φ k x A y B H k = x + y B
50 49 32 sseldd φ k x A y B H k = x + y y
51 ax-hvcom x y x + y = y + x
52 46 50 51 syl2anc φ k x A y B H k = x + y x + y = y + x
53 23 52 eqtrd φ k x A y B H k = x + y H k = y + x
54 26 25 37 42 29 7 30 32 31 53 chscllem3 φ k x A y B H k = x + y y = G k
55 33 54 oveq12d φ k x A y B H k = x + y x + y = F k + G k
56 23 55 eqtrd φ k x A y B H k = x + y H k = F k + G k
57 56 3exp φ k x A y B H k = x + y H k = F k + G k
58 57 rexlimdvv φ k x A y B H k = x + y H k = F k + G k
59 22 58 mpd φ k H k = F k + G k
60 59 mpteq2dva φ k H k = k F k + G k
61 13 60 eqtrd φ H = k F k + G k
62 1 2 3 4 5 6 chscllem1 φ F : A
63 62 44 fssd φ F :
64 2 1 36 41 5 7 chscllem1 φ G : B
65 64 48 fssd φ G :
66 1 2 3 4 5 6 chscllem2 φ F dom v
67 funfvbrb Fun v F dom v F v v F
68 10 67 ax-mp F dom v F v v F
69 66 68 sylib φ F v v F
70 2 1 36 41 5 7 chscllem2 φ G dom v
71 funfvbrb Fun v G dom v G v v G
72 10 71 ax-mp G dom v G v v G
73 70 72 sylib φ G v v G
74 eqid k F k + G k = k F k + G k
75 63 65 69 73 74 hlimadd φ k F k + G k v v F + v G
76 61 75 eqbrtrd φ H v v F + v G
77 funbrfv Fun v H v v F + v G v H = v F + v G
78 10 76 77 mpsyl φ v H = v F + v G
79 12 78 eqtr3d φ u = v F + v G
80 fvex v F V
81 80 chlimi A C F : A F v v F v F A
82 1 62 69 81 syl3anc φ v F A
83 fvex v G V
84 83 chlimi B C G : B G v v G v G B
85 2 64 73 84 syl3anc φ v G B
86 shsva A S B S v F A v G B v F + v G A + B
87 16 18 86 syl2anc φ v F A v G B v F + v G A + B
88 82 85 87 mp2and φ v F + v G A + B
89 79 88 eqeltrd φ u A + B