Metamath Proof Explorer


Theorem djhlsmcl

Description: A closed subspace sum equals subspace join. ( shjshseli analog.) (Contributed by NM, 13-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses djhlsmcl.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
djhlsmcl.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
djhlsmcl.v ⊢ V = Base U
djhlsmcl.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
djhlsmcl.p ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ U
djhlsmcl.i ⊢ I = DIsoH ⁡ K ⁡ W
djhlsmcl.j ⊢ ∨ ˙ = joinH ⁡ K ⁡ W
djhlsmcl.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
djhlsmcl.x ⊢ φ → X ∈ S
djhlsmcl.y ⊢ φ → Y ∈ S
Assertion djhlsmcl ⊢ φ → X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I ↔ X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 djhlsmcl.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 djhlsmcl.u ⊢ U = DVecH ⁡ K ⁡ W
3 djhlsmcl.v ⊢ V = Base U
4 djhlsmcl.s ⊢ S = LSubSp ⁡ U
5 djhlsmcl.p ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ U
6 djhlsmcl.i ⊢ I = DIsoH ⁡ K ⁡ W
7 djhlsmcl.j ⊢ ∨ ˙ = joinH ⁡ K ⁡ W
8 djhlsmcl.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
9 djhlsmcl.x ⊢ φ → X ∈ S
10 djhlsmcl.y ⊢ φ → Y ∈ S
11 8 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → K ∈ HL ∧ W ∈ H
12 3 4 lssss ⊢ X ∈ S → X ⊆ V
13 9 12 syl ⊢ φ → X ⊆ V
14 13 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ⊆ V
15 3 4 lssss ⊢ Y ∈ S → Y ⊆ V
16 10 15 syl ⊢ φ → Y ⊆ V
17 16 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → Y ⊆ V
18 eqid ⊢ ocH ⁡ K ⁡ W = ocH ⁡ K ⁡ W
19 1 2 3 18 7 djhval2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ⊆ V ∧ Y ⊆ V → X ∨ ˙ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ∪ Y
20 11 14 17 19 syl3anc ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ∨ ˙ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ∪ Y
21 1 2 8 dvhlmod ⊢ φ → U ∈ LMod
22 21 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → U ∈ LMod
23 9 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ∈ S
24 10 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → Y ∈ S
25 eqid ⊢ LSpan ⁡ U = LSpan ⁡ U
26 4 25 5 lsmsp ⊢ U ∈ LMod ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X ⊕ ˙ Y = LSpan ⁡ U ⁡ X ∪ Y
27 22 23 24 26 syl3anc ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ⊕ ˙ Y = LSpan ⁡ U ⁡ X ∪ Y
28 27 fveq2d ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ⊕ ˙ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ LSpan ⁡ U ⁡ X ∪ Y
29 13 16 unssd ⊢ φ → X ∪ Y ⊆ V
30 29 adantr ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ∪ Y ⊆ V
31 1 2 18 3 25 11 30 dochocsp ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ LSpan ⁡ U ⁡ X ∪ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ∪ Y
32 28 31 eqtrd ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ⊕ ˙ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ∪ Y
33 32 fveq2d ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ⊕ ˙ Y = ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ∪ Y
34 1 6 18 dochoc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ⊕ ˙ Y = X ⊕ ˙ Y
35 8 34 sylan ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ ocH ⁡ K ⁡ W ⁡ X ⊕ ˙ Y = X ⊕ ˙ Y
36 20 33 35 3eqtr2rd ⊢ φ ∧ X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y
37 36 ex ⊢ φ → X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y
38 1 6 2 3 7 djhcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ⊆ V ∧ Y ⊆ V → X ∨ ˙ Y ∈ ran ⁡ I
39 8 13 16 38 syl12anc ⊢ φ → X ∨ ˙ Y ∈ ran ⁡ I
40 eleq1a ⊢ X ∨ ˙ Y ∈ ran ⁡ I → X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y → X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I
41 39 40 syl ⊢ φ → X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y → X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I
42 37 41 impbid ⊢ φ → X ⊕ ˙ Y ∈ ran ⁡ I ↔ X ⊕ ˙ Y = X ∨ ˙ Y