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Theorem osumclN

Description: Closure of orthogonal sum. If X and Y are orthogonal closed projective subspaces, then their sum is closed. (Contributed by NM, 25-Mar-2012) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses osumcl.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
osumcl.o ⊢ ⊥ ˙ = ⊥ 𝑃 ⁡ K
osumcl.c ⊢ C = PSubCl ⁡ K
Assertion osumclN ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X + ˙ Y ∈ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 osumcl.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
2 osumcl.o ⊢ ⊥ ˙ = ⊥ 𝑃 ⁡ K
3 osumcl.c ⊢ C = PSubCl ⁡ K
4 simpl1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → K ∈ HL
5 simpl2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X ∈ C
6 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
7 6 3 psubclssatN ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C → X ⊆ Atoms ⁡ K
8 4 5 7 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X ⊆ Atoms ⁡ K
9 simpl3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → Y ∈ C
10 6 3 psubclssatN ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ C → Y ⊆ Atoms ⁡ K
11 4 9 10 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → Y ⊆ Atoms ⁡ K
12 6 1 paddssat ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ Y ⊆ Atoms ⁡ K → X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K
13 4 8 11 12 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K
14 simpll1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X = ∅ → K ∈ HL
15 oveq1 ⊢ X = ∅ → X + ˙ Y = ∅ + ˙ Y
16 6 1 padd02 ⊢ K ∈ HL ∧ Y ⊆ Atoms ⁡ K → ∅ + ˙ Y = Y
17 4 11 16 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → ∅ + ˙ Y = Y
18 15 17 sylan9eqr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X = ∅ → X + ˙ Y = Y
19 simpll3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X = ∅ → Y ∈ C
20 18 19 eqeltrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X = ∅ → X + ˙ Y ∈ C
21 2 3 psubcli2N ⊢ K ∈ HL ∧ X + ˙ Y ∈ C → ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
22 14 20 21 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X = ∅ → ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
23 1 2 3 osumcllem11N ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X ≠ ∅ → X + ˙ Y = ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y
24 23 anassrs ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X ≠ ∅ → X + ˙ Y = ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y
25 24 eqcomd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y ∧ X ≠ ∅ → ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
26 22 25 pm2.61dane ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
27 6 2 3 ispsubclN ⊢ K ∈ HL → X + ˙ Y ∈ C ↔ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
28 4 27 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X + ˙ Y ∈ C ↔ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ ⊥ ˙ ⁡ ⊥ ˙ ⁡ X + ˙ Y = X + ˙ Y
29 13 26 28 mpbir2and ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ C ∧ Y ∈ C ∧ X ⊆ ⊥ ˙ ⁡ Y → X + ˙ Y ∈ C