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Theorem paddcom

Description: Projective subspace sum commutes. (Contributed by NM, 3-Jan-2012)

Ref Expression
Hypotheses padd0.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
padd0.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion paddcom ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X + ˙ Y = Y + ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 padd0.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
2 padd0.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
3 uncom ⊢ X ∪ Y = Y ∪ X
4 3 a1i ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X ∪ Y = Y ∪ X
5 simpl1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → K ∈ Lat
6 simpl2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → X ⊆ A
7 simprl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → q ∈ X
8 6 7 sseldd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → q ∈ A
9 eqid ⊢ Base K = Base K
10 9 1 atbase ⊢ q ∈ A → q ∈ Base K
11 8 10 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → q ∈ Base K
12 simpl3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → Y ⊆ A
13 simprr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → r ∈ Y
14 12 13 sseldd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → r ∈ A
15 9 1 atbase ⊢ r ∈ A → r ∈ Base K
16 14 15 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → r ∈ Base K
17 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
18 9 17 latjcom ⊢ K ∈ Lat ∧ q ∈ Base K ∧ r ∈ Base K → q join ⁡ K r = r join ⁡ K q
19 5 11 16 18 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → q join ⁡ K r = r join ⁡ K q
20 19 breq2d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ r ∈ Y → p ≤ K q join ⁡ K r ↔ p ≤ K r join ⁡ K q
21 20 2rexbidva ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K q join ⁡ K r ↔ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K r join ⁡ K q
22 rexcom ⊢ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K r join ⁡ K q ↔ ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
23 21 22 bitrdi ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K q join ⁡ K r ↔ ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
24 23 rabbidv ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → p ∈ A | ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K q join ⁡ K r = p ∈ A | ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
25 4 24 uneq12d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X ∪ Y ∪ p ∈ A | ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K q join ⁡ K r = Y ∪ X ∪ p ∈ A | ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
26 eqid ⊢ ≤ K = ≤ K
27 26 17 1 2 paddval ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X + ˙ Y = X ∪ Y ∪ p ∈ A | ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y p ≤ K q join ⁡ K r
28 26 17 1 2 paddval ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ⊆ A ∧ X ⊆ A → Y + ˙ X = Y ∪ X ∪ p ∈ A | ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
29 28 3com23 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → Y + ˙ X = Y ∪ X ∪ p ∈ A | ∃ r ∈ Y ∃ q ∈ X p ≤ K r join ⁡ K q
30 25 27 29 3eqtr4d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → X + ˙ Y = Y + ˙ X