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Theorem pmapsub 33134
Description: The projective map of a Hilbert lattice maps to projective subspaces. Part of Theorem 15.5 of [MaedaMaeda] p. 62. (Contributed by NM, 17-Oct-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
pmapsub.b  |-  B  =  ( Base `  K
)
pmapsub.s  |-  S  =  ( PSubSp `  K )
pmapsub.m  |-  M  =  ( pmap `  K
)
Assertion
Ref Expression
pmapsub  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  ( M `  X
)  e.  S )

Proof of Theorem pmapsub
Dummy variables  q  p  r  c are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pmapsub.b . . 3  |-  B  =  ( Base `  K
)
2 eqid 2441 . . 3  |-  ( le
`  K )  =  ( le `  K
)
3 eqid 2441 . . 3  |-  ( Atoms `  K )  =  (
Atoms `  K )
4 pmapsub.m . . 3  |-  M  =  ( pmap `  K
)
51, 2, 3, 4pmapval 33123 . 2  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  ( M `  X
)  =  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } )
6 breq1 4292 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( c  =  p  ->  (
c ( le `  K ) X  <->  p ( le `  K ) X ) )
76elrab 3114 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  <->  ( p  e.  ( Atoms `  K )  /\  p ( le `  K ) X ) )
81, 3atbase 32656 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  e.  ( Atoms `  K
)  ->  p  e.  B )
98anim1i 565 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( p  e.  ( Atoms `  K )  /\  p
( le `  K
) X )  -> 
( p  e.  B  /\  p ( le `  K ) X ) )
107, 9sylbi 195 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  ->  ( p  e.  B  /\  p
( le `  K
) X ) )
11 breq1 4292 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( c  =  q  ->  (
c ( le `  K ) X  <->  q ( le `  K ) X ) )
1211elrab 3114 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  <->  ( q  e.  ( Atoms `  K )  /\  q ( le `  K ) X ) )
131, 3atbase 32656 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( q  e.  ( Atoms `  K
)  ->  q  e.  B )
1413anim1i 565 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( q  e.  ( Atoms `  K )  /\  q
( le `  K
) X )  -> 
( q  e.  B  /\  q ( le `  K ) X ) )
1512, 14sylbi 195 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  ->  ( q  e.  B  /\  q
( le `  K
) X ) )
1610, 15anim12i 563 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
)  ->  ( (
p  e.  B  /\  p ( le `  K ) X )  /\  ( q  e.  B  /\  q ( le `  K ) X ) ) )
17 an4 815 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( p  e.  B  /\  p ( le `  K ) X )  /\  ( q  e.  B  /\  q ( le `  K ) X ) )  <->  ( (
p  e.  B  /\  q  e.  B )  /\  ( p ( le
`  K ) X  /\  q ( le
`  K ) X ) ) )
1816, 17sylib 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
)  ->  ( (
p  e.  B  /\  q  e.  B )  /\  ( p ( le
`  K ) X  /\  q ( le
`  K ) X ) ) )
1918anim2i 566 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  /\  ( p  e. 
{ c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) )  ->  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  /\  ( p
( le `  K
) X  /\  q
( le `  K
) X ) ) ) )
201, 3atbase 32656 . . . . . . . . 9  |-  ( r  e.  ( Atoms `  K
)  ->  r  e.  B )
21 eqid 2441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( join `  K )  =  (
join `  K )
221, 2, 21latjle12 15228 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  ( p  e.  B  /\  q  e.  B  /\  X  e.  B
) )  ->  (
( p ( le
`  K ) X  /\  q ( le
`  K ) X )  <->  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X ) )
2322biimpd 207 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  ( p  e.  B  /\  q  e.  B  /\  X  e.  B
) )  ->  (
( p ( le
`  K ) X  /\  q ( le
`  K ) X )  ->  ( p
( join `  K )
q ) ( le
`  K ) X ) )
24233exp2 1200 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( K  e.  Lat  ->  (
p  e.  B  -> 
( q  e.  B  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( p ( le `  K ) X  /\  q ( le `  K ) X )  ->  (
p ( join `  K
) q ) ( le `  K ) X ) ) ) ) )
2524imp3a 431 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  Lat  ->  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( p ( le `  K ) X  /\  q ( le `  K ) X )  ->  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X ) ) ) )
2625com23 78 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( K  e.  Lat  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  ->  ( (
p ( le `  K ) X  /\  q ( le `  K ) X )  ->  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X ) ) ) )
2726imp43 592 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  /\  ( ( p  e.  B  /\  q  e.  B )  /\  (
p ( le `  K ) X  /\  q ( le `  K ) X ) ) )  ->  (
p ( join `  K
) q ) ( le `  K ) X )
2827adantr 462 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  /\  ( p
( le `  K
) X  /\  q
( le `  K
) X ) ) )  /\  r  e.  B )  ->  (
p ( join `  K
) q ) ( le `  K ) X )
291, 21latjcl 15217 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  p  e.  B  /\  q  e.  B )  ->  ( p ( join `  K ) q )  e.  B )
30293expib 1185 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  Lat  ->  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  ->  ( p
( join `  K )
q )  e.  B
) )
311, 2lattr 15222 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  ( r  e.  B  /\  ( p ( join `  K ) q )  e.  B  /\  X  e.  B ) )  -> 
( ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K ) q )  /\  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X )  ->  r ( le `  K ) X ) )
32313exp2 1200 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( K  e.  Lat  ->  (
r  e.  B  -> 
( ( p (
join `  K )
q )  e.  B  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K ) q )  /\  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X )  ->  r ( le `  K ) X ) ) ) ) )
3332com24 87 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  Lat  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( p ( join `  K ) q )  e.  B  ->  (
r  e.  B  -> 
( ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K ) q )  /\  ( p (
join `  K )
q ) ( le
`  K ) X )  ->  r ( le `  K ) X ) ) ) ) )
3430, 33syl5d 67 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( K  e.  Lat  ->  ( X  e.  B  ->  ( ( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  ->  ( r  e.  B  ->  ( ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K
) q )  /\  ( p ( join `  K ) q ) ( le `  K
) X )  -> 
r ( le `  K ) X ) ) ) ) )
3534imp41 590 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
p  e.  B  /\  q  e.  B )
)  /\  r  e.  B )  ->  (
( r ( le
`  K ) ( p ( join `  K
) q )  /\  ( p ( join `  K ) q ) ( le `  K
) X )  -> 
r ( le `  K ) X ) )
3635adantlrr 715 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  /\  ( p
( le `  K
) X  /\  q
( le `  K
) X ) ) )  /\  r  e.  B )  ->  (
( r ( le
`  K ) ( p ( join `  K
) q )  /\  ( p ( join `  K ) q ) ( le `  K
) X )  -> 
r ( le `  K ) X ) )
3728, 36mpan2d 669 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
( p  e.  B  /\  q  e.  B
)  /\  ( p
( le `  K
) X  /\  q
( le `  K
) X ) ) )  /\  r  e.  B )  ->  (
r ( le `  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r ( le `  K ) X ) )
3819, 20, 37syl2an 474 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
) )  /\  r  e.  ( Atoms `  K )
)  ->  ( r
( le `  K
) ( p (
join `  K )
q )  ->  r
( le `  K
) X ) )
39 simpr 458 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
) )  /\  r  e.  ( Atoms `  K )
)  ->  r  e.  ( Atoms `  K )
)
4038, 39jctild 540 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
) )  /\  r  e.  ( Atoms `  K )
)  ->  ( r
( le `  K
) ( p (
join `  K )
q )  ->  (
r  e.  ( Atoms `  K )  /\  r
( le `  K
) X ) ) )
41 breq1 4292 . . . . . . . 8  |-  ( c  =  r  ->  (
c ( le `  K ) X  <->  r ( le `  K ) X ) )
4241elrab 3114 . . . . . . 7  |-  ( r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  <->  ( r  e.  ( Atoms `  K )  /\  r ( le `  K ) X ) )
4340, 42syl6ibr 227 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  X  e.  B )  /\  (
p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
) )  /\  r  e.  ( Atoms `  K )
)  ->  ( r
( le `  K
) ( p (
join `  K )
q )  ->  r  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }
) )
4443ralrimiva 2797 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  /\  ( p  e. 
{ c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }  /\  q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) )  ->  A. r  e.  (
Atoms `  K ) ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) )
4544ralrimivva 2806 . . . 4  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  A. p  e.  {
c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le `  K
) X } A. q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X } A. r  e.  ( Atoms `  K )
( r ( le
`  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) )
46 ssrab2 3434 . . . 4  |-  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  C_  ( Atoms `  K )
4745, 46jctil 534 . . 3  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  ( { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  C_  ( Atoms `  K )  /\  A. p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X } A. q  e. 
{ c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X } A. r  e.  ( Atoms `  K ) ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) ) )
48 pmapsub.s . . . . 5  |-  S  =  ( PSubSp `  K )
492, 21, 3, 48ispsubsp 33111 . . . 4  |-  ( K  e.  Lat  ->  ( { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }  e.  S  <->  ( { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X }  C_  ( Atoms `  K )  /\  A. p  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } A. q  e.  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X } A. r  e.  ( Atoms `  K ) ( r ( le `  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) ) ) )
5049adantr 462 . . 3  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  ( { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X }  e.  S  <->  ( {
c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le `  K
) X }  C_  ( Atoms `  K )  /\  A. p  e.  {
c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le `  K
) X } A. q  e.  { c  e.  ( Atoms `  K )  |  c ( le
`  K ) X } A. r  e.  ( Atoms `  K )
( r ( le
`  K ) ( p ( join `  K
) q )  -> 
r  e.  { c  e.  ( Atoms `  K
)  |  c ( le `  K ) X } ) ) ) )
5147, 50mpbird 232 . 2  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  { c  e.  (
Atoms `  K )  |  c ( le `  K ) X }  e.  S )
525, 51eqeltrd 2515 1  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  X  e.  B )  ->  ( M `  X
)  e.  S )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 960    = wceq 1364    e. wcel 1761   A.wral 2713   {crab 2717    C_ wss 3325   class class class wbr 4289   ` cfv 5415  (class class class)co 6090   Basecbs 14170   lecple 14241   joincjn 15110   Latclat 15211   Atomscatm 32630   PSubSpcpsubsp 32862   pmapcpmap 32863
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1713  ax-7 1733  ax-8 1763  ax-9 1765  ax-10 1780  ax-11 1785  ax-12 1797  ax-13 1948  ax-ext 2422  ax-rep 4400  ax-sep 4410  ax-nul 4418  ax-pow 4467  ax-pr 4528  ax-un 6371
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 962  df-tru 1367  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1706  df-eu 2261  df-mo 2262  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-ral 2718  df-rex 2719  df-reu 2720  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3184  df-csb 3286  df-dif 3328  df-un 3330  df-in 3332  df-ss 3339  df-nul 3635  df-if 3789  df-pw 3859  df-sn 3875  df-pr 3877  df-op 3881  df-uni 4089  df-iun 4170  df-br 4290  df-opab 4348  df-mpt 4349  df-id 4632  df-xp 4842  df-rel 4843  df-cnv 4844  df-co 4845  df-dm 4846  df-rn 4847  df-res 4848  df-ima 4849  df-iota 5378  df-fun 5417  df-fn 5418  df-f 5419  df-f1 5420  df-fo 5421  df-f1o 5422  df-fv 5423  df-riota 6049  df-ov 6093  df-oprab 6094  df-poset 15112  df-lub 15140  df-glb 15141  df-join 15142  df-meet 15143  df-lat 15212  df-ats 32634  df-psubsp 32869  df-pmap 32870
This theorem is referenced by:  hlmod1i  33222  polsubN  33273  pl42lem4N  33348
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