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Theorem trlval2 31022
Description: The value of the trace of a lattice translation, given any atom  P not under the fiducial co-atom  W. Note: this requires only the weaker assumption  K  e.  Lat; we use  K  e.  HL for convenience. (Contributed by NM, 20-May-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
trlval2.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
trlval2.j  |-  .\/  =  ( join `  K )
trlval2.m  |-  ./\  =  ( meet `  K )
trlval2.a  |-  A  =  ( Atoms `  K )
trlval2.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
trlval2.t  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
trlval2.r  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
Assertion
Ref Expression
trlval2  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( R `  F )  =  ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )
)

Proof of Theorem trlval2
Dummy variables  x  q are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hllat 30223 . . 3  |-  ( K  e.  HL  ->  K  e.  Lat )
21anim1i 553 . 2  |-  ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  ->  ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H ) )
3 eqid 2438 . . . . 5  |-  ( Base `  K )  =  (
Base `  K )
4 trlval2.l . . . . 5  |-  .<_  =  ( le `  K )
5 trlval2.j . . . . 5  |-  .\/  =  ( join `  K )
6 trlval2.m . . . . 5  |-  ./\  =  ( meet `  K )
7 trlval2.a . . . . 5  |-  A  =  ( Atoms `  K )
8 trlval2.h . . . . 5  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
9 trlval2.t . . . . 5  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
10 trlval2.r . . . . 5  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
113, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10trlval 31021 . . . 4  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( R `  F )  =  (
iota_ x  e.  ( Base `  K ) A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( (
q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) ) )
12113adant3 978 . . 3  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( R `  F )  =  (
iota_ x  e.  ( Base `  K ) A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( (
q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) ) )
13 simp1l 982 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  K  e.  Lat )
14 simp3l 986 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  P  e.  A )
153, 7atbase 30149 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  A  ->  P  e.  ( Base `  K
) )
1614, 15syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  P  e.  ( Base `  K )
)
173, 8, 9ltrncl 30984 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  P  e.  ( Base `  K ) )  ->  ( F `  P )  e.  (
Base `  K )
)
1816, 17syld3an3 1230 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( F `  P )  e.  (
Base `  K )
)
193, 5latjcl 14481 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  P  e.  ( Base `  K )  /\  ( F `  P )  e.  ( Base `  K
) )  ->  ( P  .\/  ( F `  P ) )  e.  ( Base `  K
) )
2013, 16, 18, 19syl3anc 1185 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( P  .\/  ( F `  P
) )  e.  (
Base `  K )
)
21 simp1r 983 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  W  e.  H )
223, 8lhpbase 30857 . . . . . 6  |-  ( W  e.  H  ->  W  e.  ( Base `  K
) )
2321, 22syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  W  e.  ( Base `  K )
)
243, 6latmcl 14482 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  Lat  /\  ( P  .\/  ( F `
 P ) )  e.  ( Base `  K
)  /\  W  e.  ( Base `  K )
)  ->  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  e.  ( Base `  K ) )
2513, 20, 23, 24syl3anc 1185 . . . 4  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  e.  ( Base `  K ) )
26 simp13l 1073 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
)  /\  x  e.  ( Base `  K )
)  ->  P  e.  A )
27 simp13r 1074 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
)  /\  x  e.  ( Base `  K )
)  ->  -.  P  .<_  W )
28 breq1 4217 . . . . . . . . . . 11  |-  ( q  =  P  ->  (
q  .<_  W  <->  P  .<_  W ) )
2928notbid 287 . . . . . . . . . 10  |-  ( q  =  P  ->  ( -.  q  .<_  W  <->  -.  P  .<_  W ) )
30 id 21 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( q  =  P  ->  q  =  P )
31 fveq2 5730 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( q  =  P  ->  ( F `  q )  =  ( F `  P ) )
3230, 31oveq12d 6101 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( q  =  P  ->  (
q  .\/  ( F `  q ) )  =  ( P  .\/  ( F `  P )
) )
3332oveq1d 6098 . . . . . . . . . . 11  |-  ( q  =  P  ->  (
( q  .\/  ( F `  q )
)  ./\  W )  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W ) )
3433eqeq2d 2449 . . . . . . . . . 10  |-  ( q  =  P  ->  (
x  =  ( ( q  .\/  ( F `
 q ) ) 
./\  W )  <->  x  =  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )
) )
3529, 34imbi12d 313 . . . . . . . . 9  |-  ( q  =  P  ->  (
( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `  q )
)  ./\  W )
)  <->  ( -.  P  .<_  W  ->  x  =  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )
) ) )
3635rspcv 3050 . . . . . . . 8  |-  ( P  e.  A  ->  ( A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `  q )
)  ./\  W )
)  ->  ( -.  P  .<_  W  ->  x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W ) ) ) )
3736com23 75 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  A  ->  ( -.  P  .<_  W  -> 
( A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W )
)  ->  x  =  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )
) ) )
3826, 27, 37sylc 59 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
)  /\  x  e.  ( Base `  K )
)  ->  ( A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( (
q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) )  ->  x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W ) ) )
39 simp11 988 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H ) )
40 simp12 989 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  F  e.  T )
41 simp13l 1073 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  P  e.  A )
42 simp13r 1074 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  -.  P  .<_  W )
43 simp3 960 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  q  e.  A )
44 simp2 959 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  -.  q  .<_  W )
454, 5, 6, 7, 8, 9ltrnu 30980 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W )  /\  ( q  e.  A  /\  -.  q  .<_  W ) )  -> 
( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) )
4639, 40, 41, 42, 43, 44, 45syl222anc 1201 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  (
( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) )
47 eqeq2 2447 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W )  ->  ( x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  <->  x  =  (
( q  .\/  ( F `  q )
)  ./\  W )
) )
4847biimpd 200 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W )  ->  ( x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W )
) )
4946, 48syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  -.  q  .<_  W  /\  q  e.  A )  ->  (
x  =  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  ->  x  =  ( (
q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) )
50493exp 1153 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( -.  q  .<_  W  ->  (
q  e.  A  -> 
( x  =  ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `
 q ) ) 
./\  W ) ) ) ) )
5150com24 84 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  ->  ( q  e.  A  ->  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) ) ) )
5251ralrimdv 2797 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  ->  A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) ) )
53523ad2ant1 979 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
)  /\  x  e.  ( Base `  K )
)  ->  ( x  =  ( ( P 
.\/  ( F `  P ) )  ./\  W )  ->  A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) ) )
5438, 53impbid 185 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
)  /\  x  e.  ( Base `  K )
)  ->  ( A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( (
q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) )  <->  x  =  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )
) )
5554riota5OLD 6578 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  e. 
Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  /\  ( ( P  .\/  ( F `
 P ) ) 
./\  W )  e.  ( Base `  K
) )  ->  ( iota_ x  e.  ( Base `  K ) A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q 
.\/  ( F `  q ) )  ./\  W ) ) )  =  ( ( P  .\/  ( F `  P ) )  ./\  W )
)
5625, 55mpdan 651 . . 3  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( iota_ x  e.  ( Base `  K
) A. q  e.  A  ( -.  q  .<_  W  ->  x  =  ( ( q  .\/  ( F `  q ) )  ./\  W )
) )  =  ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )
)
5712, 56eqtrd 2470 . 2  |-  ( ( ( K  e.  Lat  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( R `  F )  =  ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )
)
582, 57syl3an1 1218 1  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( P  e.  A  /\  -.  P  .<_  W ) )  ->  ( R `  F )  =  ( ( P  .\/  ( F `  P )
)  ./\  W )
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 360    /\ w3a 937    = wceq 1653    e. wcel 1726   A.wral 2707   class class class wbr 4214   ` cfv 5456  (class class class)co 6083   iota_crio 6544   Basecbs 13471   lecple 13538   joincjn 14403   meetcmee 14404   Latclat 14476   Atomscatm 30123   HLchlt 30210   LHypclh 30843   LTrncltrn 30960   trLctrl 31017
This theorem is referenced by:  trlcl  31023  trlcnv  31024  trljat1  31025  trljat2  31026  trlat  31028  trl0  31029  trlle  31043  trlval3  31046  trlval5  31048  cdlemd6  31062  cdlemf  31422  cdlemg4a  31467  cdlemg4b1  31468  cdlemg4b2  31469  cdlemg4  31476  cdlemg11b  31501  cdlemg13a  31510  cdlemg13  31511  cdlemg17a  31520  cdlemg17dN  31522  cdlemg17e  31524  cdlemg17f  31525  trlcoabs2N  31581  trlcolem  31585  cdlemg42  31588  cdlemg43  31589  cdlemi1  31677  cdlemk4  31693  cdlemk39  31775  dia2dimlem1  31924  dia2dimlem2  31925  dia2dimlem3  31926  cdlemm10N  31978  cdlemn2  32055  cdlemn10  32066  dihjatcclem3  32280
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-rep 4322  ax-sep 4332  ax-nul 4340  ax-pow 4379  ax-pr 4405  ax-un 4703
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-op 3825  df-uni 4018  df-iun 4097  df-br 4215  df-opab 4269  df-mpt 4270  df-id 4500  df-xp 4886  df-rel 4887  df-cnv 4888  df-co 4889  df-dm 4890  df-rn 4891  df-res 4892  df-ima 4893  df-iota 5420  df-fun 5458  df-fn 5459  df-f 5460  df-f1 5461  df-fo 5462  df-f1o 5463  df-fv 5464  df-ov 6086  df-oprab 6087  df-mpt2 6088  df-riota 6551  df-map 7022  df-lat 14477  df-ats 30127  df-atl 30158  df-cvlat 30182  df-hlat 30211  df-lhyp 30847  df-laut 30848  df-ldil 30963  df-ltrn 30964  df-trl 31018
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