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Theorem paddass

Description: Projective subspace sum is associative. Equation 16.2.1 of MaedaMaeda p. 68. In our version, the subspaces do not have to be nonempty. (Contributed by NM, 29-Dec-2011)

Ref Expression
Hypotheses paddass.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
paddass.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion paddass ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = X + ˙ Y + ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 paddass.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
2 paddass.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
3 simpl ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → K ∈ HL
4 simpr3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Z ⊆ A
5 simpr2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y ⊆ A
6 simpr1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X ⊆ A
7 1 2 paddasslem18 ⊢ K ∈ HL ∧ Z ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ⊆ A → Z + ˙ Y + ˙ X ⊆ Z + ˙ Y + ˙ X
8 3 4 5 6 7 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Z + ˙ Y + ˙ X ⊆ Z + ˙ Y + ˙ X
9 hllat ⊢ K ∈ HL → K ∈ Lat
10 1 2 paddcom ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X + ˙ Y = Y + ˙ X
11 9 10 syl3an1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X + ˙ Y = Y + ˙ X
12 11 3adant3r3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y = Y + ˙ X
13 12 oveq1d ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = Y + ˙ X + ˙ Z
14 1 2 paddssat ⊢ K ∈ HL ∧ Y ⊆ A ∧ X ⊆ A → Y + ˙ X ⊆ A
15 3 5 6 14 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ X ⊆ A
16 1 2 paddcom ⊢ K ∈ Lat ∧ Y + ˙ X ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ X + ˙ Z = Z + ˙ Y + ˙ X
17 9 16 syl3an1 ⊢ K ∈ HL ∧ Y + ˙ X ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ X + ˙ Z = Z + ˙ Y + ˙ X
18 3 15 4 17 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ X + ˙ Z = Z + ˙ Y + ˙ X
19 13 18 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = Z + ˙ Y + ˙ X
20 1 2 paddcom ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ Z = Z + ˙ Y
21 9 20 syl3an1 ⊢ K ∈ HL ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ Z = Z + ˙ Y
22 21 3adant3r1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Y + ˙ Z = Z + ˙ Y
23 22 oveq2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = X + ˙ Z + ˙ Y
24 1 2 paddssat ⊢ K ∈ HL ∧ Z ⊆ A ∧ Y ⊆ A → Z + ˙ Y ⊆ A
25 3 4 5 24 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → Z + ˙ Y ⊆ A
26 1 2 paddcom ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Z + ˙ Y ⊆ A → X + ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ Y + ˙ X
27 9 26 syl3an1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Z + ˙ Y ⊆ A → X + ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ Y + ˙ X
28 3 6 25 27 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ Y + ˙ X
29 23 28 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = Z + ˙ Y + ˙ X
30 8 19 29 3sstr4d ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z ⊆ X + ˙ Y + ˙ Z
31 1 2 paddasslem18 ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z ⊆ X + ˙ Y + ˙ Z
32 30 31 eqssd ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Z ⊆ A → X + ˙ Y + ˙ Z = X + ˙ Y + ˙ Z