Theorem sumdmdii 29274

Description: If the subspace sum of two Hilbert lattice elements is closed, then the elements are a dual modular pair. Remark in [MaedaMaeda] p. 139. (Contributed by NM, 12-Jul-2004.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
sumdmdi.1	|- A e. CH
sumdmdi.2	|- B e. CH

Assertion

Ref	Expression
sumdmdii	|- ( ( A +H B ) = ( A vH B ) -> A MH* B )

Proof of Theorem sumdmdii

Dummy variables x y z w are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ineq2 3808	. . . . . . 7 |- ( ( A +H B ) = ( A vH B ) -> ( x i^i ( A +H B ) ) = ( x i^i ( A vH B ) ) )
2	1	adantr 481	. . . . . 6 |- ( ( ( A +H B ) = ( A vH B ) /\ ( x e. CH /\ B C_ x ) ) -> ( x i^i ( A +H B ) ) = ( x i^i ( A vH B ) ) )
3		elin 3796	. . . . . . . . 9 |- ( y e. ( x i^i ( A +H B ) ) <-> ( y e. x /\ y e. ( A +H B ) ) )
4		sumdmdi.1	. . . . . . . . . . . 12 |- A e. CH
5		sumdmdi.2	. . . . . . . . . . . 12 |- B e. CH
6	4, 5	chseli 28318	. . . . . . . . . . 11 |- ( y e. ( A +H B ) <-> E. z e. A E. w e. B y = ( z +h w ) )
7		ssel2 3598	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( B C_ x /\ w e. B ) -> w e. x )
8		chsh 28081	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( x e. CH -> x e. SH )
9		shsubcl 28077	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( ( x e. SH /\ y e. x /\ w e. x ) -> ( y -h w ) e. x )
10	9	3exp 1264	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( x e. SH -> ( y e. x -> ( w e. x -> ( y -h w ) e. x ) ) )
11	8, 10	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( x e. CH -> ( y e. x -> ( w e. x -> ( y -h w ) e. x ) ) )
12	7, 11	syl7 74	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( x e. CH -> ( y e. x -> ( ( B C_ x /\ w e. B ) -> ( y -h w ) e. x ) ) )
13	12	exp4a 633	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( x e. CH -> ( y e. x -> ( B C_ x -> ( w e. B -> ( y -h w ) e. x ) ) ) )
14	13	com23 86	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( x e. CH -> ( B C_ x -> ( y e. x -> ( w e. B -> ( y -h w ) e. x ) ) ) )
15	14	imp41 619	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ w e. B ) -> ( y -h w ) e. x )
16	15	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) -> ( y -h w ) e. x )
17	16	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) /\ y = ( z +h w ) ) -> ( y -h w ) e. x )
18		chel 28087	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( x e. CH /\ y e. x ) -> y e. ~H )
19	18	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> y e. ~H )
20	4	cheli 28089	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( z e. A -> z e. ~H )
21	5	cheli 28089	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( w e. B -> w e. ~H )
22		hvsubadd 27934	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( y e. ~H /\ w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( ( y -h w ) = z <-> ( w +h z ) = y ) )
23		ax-hvcom 27858	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 |- ( ( w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( w +h z ) = ( z +h w ) )
24	23	eqeq1d 2624	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( ( w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( ( w +h z ) = y <-> ( z +h w ) = y ) )
25		eqcom 2629	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( ( z +h w ) = y <-> y = ( z +h w ) )
26	24, 25	syl6bb 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( ( w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( ( w +h z ) = y <-> y = ( z +h w ) ) )
27	26	3adant1 1079	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( y e. ~H /\ w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( ( w +h z ) = y <-> y = ( z +h w ) ) )
28	22, 27	bitrd 268	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( y e. ~H /\ w e. ~H /\ z e. ~H ) -> ( ( y -h w ) = z <-> y = ( z +h w ) ) )
29	28	3com23 1271	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( y e. ~H /\ z e. ~H /\ w e. ~H ) -> ( ( y -h w ) = z <-> y = ( z +h w ) ) )
30	19, 20, 21, 29	syl3an 1368	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A /\ w e. B ) -> ( ( y -h w ) = z <-> y = ( z +h w ) ) )
31	30	3expa 1265	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) -> ( ( y -h w ) = z <-> y = ( z +h w ) ) )
32		eleq1 2689	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( y -h w ) = z -> ( ( y -h w ) e. x <-> z e. x ) )
33	31, 32	syl6bir 244	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) -> ( y = ( z +h w ) -> ( ( y -h w ) e. x <-> z e. x ) ) )
34	33	imp 445	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) /\ y = ( z +h w ) ) -> ( ( y -h w ) e. x <-> z e. x ) )
35	17, 34	mpbid 222	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) /\ y = ( z +h w ) ) -> z e. x )
36		simpr 477	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) /\ y = ( z +h w ) ) -> y = ( z +h w ) )
37	35, 36	jca 554	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) /\ w e. B ) /\ y = ( z +h w ) ) -> ( z e. x /\ y = ( z +h w ) ) )
38	37	exp31 630	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) -> ( w e. B -> ( y = ( z +h w ) -> ( z e. x /\ y = ( z +h w ) ) ) ) )
39	38	reximdvai 3015	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) -> ( E. w e. B y = ( z +h w ) -> E. w e. B ( z e. x /\ y = ( z +h w ) ) ) )
40		r19.42v 3092	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( E. w e. B ( z e. x /\ y = ( z +h w ) ) <-> ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
41	39, 40	syl6ib 241	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) /\ z e. A ) -> ( E. w e. B y = ( z +h w ) -> ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) ) )
42	41	reximdva 3017	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( E. z e. A E. w e. B y = ( z +h w ) -> E. z e. A ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) ) )
43		elin 3796	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( z e. ( x i^i A ) <-> ( z e. x /\ z e. A ) )
44		ancom 466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( z e. x /\ z e. A ) <-> ( z e. A /\ z e. x ) )
45	43, 44	bitri 264	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( z e. ( x i^i A ) <-> ( z e. A /\ z e. x ) )
46	45	anbi1i 731	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( z e. ( x i^i A ) /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) <-> ( ( z e. A /\ z e. x ) /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
47		anass 681	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( z e. A /\ z e. x ) /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) <-> ( z e. A /\ ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) ) )
48	46, 47	bitri 264	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( z e. ( x i^i A ) /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) <-> ( z e. A /\ ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) ) )
49	48	rexbii2 3039	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( E. z e. ( x i^i A ) E. w e. B y = ( z +h w ) <-> E. z e. A ( z e. x /\ E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
50	42, 49	syl6ibr 242	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( E. z e. A E. w e. B y = ( z +h w ) -> E. z e. ( x i^i A ) E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
51	4	chshii 28084	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- A e. SH
52		shincl 28240	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( x e. SH /\ A e. SH ) -> ( x i^i A ) e. SH )
53	8, 51, 52	sylancl 694	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( x e. CH -> ( x i^i A ) e. SH )
54	53	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( x i^i A ) e. SH )
55	5	chshii 28084	. . . . . . . . . . . . 13 |- B e. SH
56		shsel 28173	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( x i^i A ) e. SH /\ B e. SH ) -> ( y e. ( ( x i^i A ) +H B ) <-> E. z e. ( x i^i A ) E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
57	54, 55, 56	sylancl 694	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( y e. ( ( x i^i A ) +H B ) <-> E. z e. ( x i^i A ) E. w e. B y = ( z +h w ) ) )
58	50, 57	sylibrd 249	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( E. z e. A E. w e. B y = ( z +h w ) -> y e. ( ( x i^i A ) +H B ) ) )
59	6, 58	syl5bi 232	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( x e. CH /\ B C_ x ) /\ y e. x ) -> ( y e. ( A +H B ) -> y e. ( ( x i^i A ) +H B ) ) )
60	59	expimpd 629	. . . . . . . . 9 |- ( ( x e. CH /\ B C_ x ) -> ( ( y e. x /\ y e. ( A +H B ) ) -> y e. ( ( x i^i A ) +H B ) ) )
61	3, 60	syl5bi 232	. . . . . . . 8 |- ( ( x e. CH /\ B C_ x ) -> ( y e. ( x i^i ( A +H B ) ) -> y e. ( ( x i^i A ) +H B ) ) )
62	61	ssrdv 3609	. . . . . . 7 |- ( ( x e. CH /\ B C_ x ) -> ( x i^i ( A +H B ) ) C_ ( ( x i^i A ) +H B ) )
63	62	adantl 482	. . . . . 6 |- ( ( ( A +H B ) = ( A vH B ) /\ ( x e. CH /\ B C_ x ) ) -> ( x i^i ( A +H B ) ) C_ ( ( x i^i A ) +H B ) )
64	2, 63	eqsstr3d 3640	. . . . 5 |- ( ( ( A +H B ) = ( A vH B ) /\ ( x e. CH /\ B C_ x ) ) -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) +H B ) )
65		chincl 28358	. . . . . . . 8 |- ( ( x e. CH /\ A e. CH ) -> ( x i^i A ) e. CH )
66	4, 65	mpan2 707	. . . . . . 7 |- ( x e. CH -> ( x i^i A ) e. CH )
67		chslej 28357	. . . . . . 7 |- ( ( ( x i^i A ) e. CH /\ B e. CH ) -> ( ( x i^i A ) +H B ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) )
68	66, 5, 67	sylancl 694	. . . . . 6 |- ( x e. CH -> ( ( x i^i A ) +H B ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) )
69	68	ad2antrl 764	. . . . 5 |- ( ( ( A +H B ) = ( A vH B ) /\ ( x e. CH /\ B C_ x ) ) -> ( ( x i^i A ) +H B ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) )
70	64, 69	sstrd 3613	. . . 4 |- ( ( ( A +H B ) = ( A vH B ) /\ ( x e. CH /\ B C_ x ) ) -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) )
71	70	exp32 631	. . 3 |- ( ( A +H B ) = ( A vH B ) -> ( x e. CH -> ( B C_ x -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) ) ) )
72	71	ralrimiv 2965	. 2 |- ( ( A +H B ) = ( A vH B ) -> A. x e. CH ( B C_ x -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) ) )
73		dmdbr2 29162	. . 3 |- ( ( A e. CH /\ B e. CH ) -> ( A MH* B <-> A. x e. CH ( B C_ x -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) ) ) )
74	4, 5, 73	mp2an 708	. 2 |- ( A MH* B <-> A. x e. CH ( B C_ x -> ( x i^i ( A vH B ) ) C_ ( ( x i^i A ) vH B ) ) )
75	72, 74	sylibr 224	1 |- ( ( A +H B ) = ( A vH B ) -> A MH* B )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 196   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   e. wcel 1990   A.wral 2912   E.wrex 2913   i^i cin 3573   C_ wss 3574   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650   ~Hchil 27776   +h cva 27777   -h cmv 27782   SHcsh 27785   CHcch 27786   +H cph 27788   vH chj 27790   MH* cdmd 27824

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cc 9257  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016  ax-hilex 27856  ax-hfvadd 27857  ax-hvcom 27858  ax-hvass 27859  ax-hv0cl 27860  ax-hvaddid 27861  ax-hfvmul 27862  ax-hvmulid 27863  ax-hvmulass 27864  ax-hvdistr1 27865  ax-hvdistr2 27866  ax-hvmul0 27867  ax-hfi 27936  ax-his1 27939  ax-his2 27940  ax-his3 27941  ax-his4 27942  ax-hcompl 28059

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-omul 7565  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-acn 8768  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-lm 21033  df-haus 21119  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cfil 23053  df-cau 23054  df-cmet 23055  df-grpo 27347  df-gid 27348  df-ginv 27349  df-gdiv 27350  df-ablo 27399  df-vc 27414  df-nv 27447  df-va 27450  df-ba 27451  df-sm 27452  df-0v 27453  df-vs 27454  df-nmcv 27455  df-ims 27456  df-dip 27556  df-ssp 27577  df-ph 27668  df-cbn 27719  df-hnorm 27825  df-hba 27826  df-hvsub 27828  df-hlim 27829  df-hcau 27830  df-sh 28064  df-ch 28078  df-oc 28109  df-ch0 28110  df-shs 28167  df-chj 28169  df-dmd 29140

This theorem is referenced by:  cmmdi  29275  sumdmdi  29279