Metamath Proof Explorer


Theorem pjds3i

Description: Vector decomposition into sum of projections on orthogonal subspaces. (Contributed by NM, 22-Jun-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjds3.1 ⊢ F ∈ C ℋ
pjds3.2 ⊢ G ∈ C ℋ
pjds3.3 ⊢ H ∈ C ℋ
Assertion pjds3i ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjds3.1 ⊢ F ∈ C ℋ
2 pjds3.2 ⊢ G ∈ C ℋ
3 pjds3.3 ⊢ H ∈ C ℋ
4 simpl ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G → A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H
5 3 choccli ⊢ ⊥ ⁡ H ∈ C ℋ
6 1 2 5 chlubii ⊢ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → F ∨ ℋ G ⊆ ⊥ ⁡ H
7 1 2 chjcli ⊢ F ∨ ℋ G ∈ C ℋ
8 7 3 pjdsi ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ∨ ℋ G ⊆ ⊥ ⁡ H → A = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
9 4 6 8 syl2an ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → A = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
10 1 2 osumi ⊢ F ⊆ ⊥ ⁡ G → F + ℋ G = F ∨ ℋ G
11 10 fveq2d ⊢ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G
12 11 fveq1d ⊢ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G ⁡ A
13 12 oveq1d ⊢ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
14 13 ad2antlr ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ∨ ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
15 7 3 chjcli ⊢ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∈ C ℋ
16 15 cheli ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H → A ∈ ℋ
17 1 2 pjsumi ⊢ A ∈ ℋ → F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A
18 17 imp ⊢ A ∈ ℋ ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A
19 16 18 sylan ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A
20 19 oveq1d ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
21 20 adantr ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → proj ℎ ⁡ F + ℋ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A
22 9 14 21 3eqtr2d ⊢ A ∈ F ∨ ℋ G ∨ ℋ H ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ G ∧ F ⊆ ⊥ ⁡ H ∧ G ⊆ ⊥ ⁡ H → A = proj ℎ ⁡ F ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ G ⁡ A + ℎ proj ℎ ⁡ H ⁡ A