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Theorem paddclN

Description: The projective sum of two subspaces is a subspace. Part of Lemma 16.2 of MaedaMaeda p. 68. (Contributed by NM, 14-Jan-2012) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses paddidm.s ⊢ S = PSubSp ⁡ K
paddidm.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion paddclN ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y ∈ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 paddidm.s ⊢ S = PSubSp ⁡ K
2 paddidm.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
3 simp1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → K ∈ HL
4 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
5 4 1 psubssat ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S → X ⊆ Atoms ⁡ K
6 5 3adant3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X ⊆ Atoms ⁡ K
7 4 1 psubssat ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ S → Y ⊆ Atoms ⁡ K
8 7 3adant2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → Y ⊆ Atoms ⁡ K
9 4 2 paddssat ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ Y ⊆ Atoms ⁡ K → X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K
10 3 6 8 9 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K
11 olc ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r
12 eqid ⊢ ≤ K = ≤ K
13 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
14 12 13 4 2 elpadd ⊢ K ∈ HL ∧ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K → p ∈ X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y ↔ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r
15 3 10 10 14 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → p ∈ X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y ↔ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r
16 4 2 padd4N ⊢ K ∈ HL ∧ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ Y ⊆ Atoms ⁡ K → X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
17 3 6 8 6 8 16 syl122anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
18 1 2 paddidm ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S → X + ˙ X = X
19 18 3adant3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ X = X
20 1 2 paddidm ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ S → Y + ˙ Y = Y
21 20 3adant2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → Y + ˙ Y = Y
22 19 21 oveq12d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y
23 17 22 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y
24 23 eleq2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → p ∈ X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y ↔ p ∈ X + ˙ Y
25 15 24 bitr3d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ X + ˙ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r ↔ p ∈ X + ˙ Y
26 11 25 imbitrid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y
27 26 expd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → p ∈ Atoms ⁡ K → ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y
28 27 ralrimiv ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → ∀ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y
29 12 13 4 1 ispsubsp2 ⊢ K ∈ HL → X + ˙ Y ∈ S ↔ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ ∀ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y
30 29 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y ∈ S ↔ X + ˙ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ ∀ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ X + ˙ Y ∃ r ∈ X + ˙ Y p ≤ K q join ⁡ K r → p ∈ X + ˙ Y
31 10 28 30 mpbir2and ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y ∈ S