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Theorem tendopltp

Description: Trace-preserving property of endomorphism sum operation P , based on Theorems trlco . Part of remark in Crawley p. 118, 2nd line, "it is clear from the second part of G (our trlco ) that Delta is a subring of E." (In our development, we will bypass their E and go directly to their Delta, whose base set is our ( TEndoK )W .) (Contributed by NM, 9-Jun-2013)

Ref Expression
Hypotheses tendopl.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
tendopl.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
tendopl.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
tendopl.p 𝑃 = ( 𝑠𝐸 , 𝑡𝐸 ↦ ( 𝑓𝑇 ↦ ( ( 𝑠𝑓 ) ∘ ( 𝑡𝑓 ) ) ) )
tendopltp.l = ( le ‘ 𝐾 )
tendopltp.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
Assertion tendopltp ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tendopl.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
2 tendopl.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
3 tendopl.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
4 tendopl.p 𝑃 = ( 𝑠𝐸 , 𝑡𝐸 ↦ ( 𝑓𝑇 ↦ ( ( 𝑠𝑓 ) ∘ ( 𝑡𝑓 ) ) ) )
5 tendopltp.l = ( le ‘ 𝐾 )
6 tendopltp.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
7 eqid ( Base ‘ 𝐾 ) = ( Base ‘ 𝐾 )
8 simp1l ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → 𝐾 ∈ HL )
9 8 hllatd ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → 𝐾 ∈ Lat )
10 simp1 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
11 1 2 3 4 tendoplcl2 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ∈ 𝑇 )
12 7 1 2 6 trlcl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ∈ 𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
13 10 11 12 syl2anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
14 1 2 3 tendocl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑈𝐸𝐹𝑇 ) → ( 𝑈𝐹 ) ∈ 𝑇 )
15 14 3adant2r ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑈𝐹 ) ∈ 𝑇 )
16 7 1 2 6 trlcl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐹 ) ∈ 𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
17 10 15 16 syl2anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
18 1 2 3 tendocl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑉𝐸𝐹𝑇 ) → ( 𝑉𝐹 ) ∈ 𝑇 )
19 18 3adant2l ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑉𝐹 ) ∈ 𝑇 )
20 7 1 2 6 trlcl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑉𝐹 ) ∈ 𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
21 10 19 20 syl2anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
22 eqid ( join ‘ 𝐾 ) = ( join ‘ 𝐾 )
23 7 22 latjcl ( ( 𝐾 ∈ Lat ∧ ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
24 9 17 21 23 syl3anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
25 simp3 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → 𝐹𝑇 )
26 7 1 2 6 trlcl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
27 10 25 26 syl2anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
28 simp2l ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → 𝑈𝐸 )
29 simp2r ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → 𝑉𝐸 )
30 4 2 tendopl2 ( ( 𝑈𝐸𝑉𝐸𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) = ( ( 𝑈𝐹 ) ∘ ( 𝑉𝐹 ) ) )
31 28 29 25 30 syl3anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) = ( ( 𝑈𝐹 ) ∘ ( 𝑉𝐹 ) ) )
32 31 fveq2d ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) = ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈𝐹 ) ∘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) )
33 5 22 1 2 6 trlco ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐹 ) ∈ 𝑇 ∧ ( 𝑉𝐹 ) ∈ 𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈𝐹 ) ∘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) )
34 10 15 19 33 syl3anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈𝐹 ) ∘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) )
35 32 34 eqbrtrd ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) )
36 5 1 2 6 3 tendotp ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑈𝐸𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )
37 36 3adant2r ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )
38 5 1 2 6 3 tendotp ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑉𝐸𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )
39 38 3adant2l ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )
40 7 5 22 latjle12 ( ( 𝐾 ∈ Lat ∧ ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) → ( ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) ∧ ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) ) ↔ ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ( 𝑅𝐹 ) ) )
41 9 17 21 27 40 syl13anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) ∧ ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) ) ↔ ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ( 𝑅𝐹 ) ) )
42 37 39 41 mpbi2and ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝐹 ) ) ( join ‘ 𝐾 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑉𝐹 ) ) ) ( 𝑅𝐹 ) )
43 7 5 9 13 24 27 35 42 lattrd ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑈𝐸𝑉𝐸 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( ( 𝑈 𝑃 𝑉 ) ‘ 𝐹 ) ) ( 𝑅𝐹 ) )