Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ishlat2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ishlat2 34117
Description: The predicate "is a Hilbert lattice". Here we replace 𝐾 ∈ CvLat with the weaker 𝐾 ∈ AtLat and show the exchange property explicitly. (Contributed by NM, 5-Nov-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
ishlat.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
ishlat.l = (le‘𝐾)
ishlat.s < = (lt‘𝐾)
ishlat.j = (join‘𝐾)
ishlat.z 0 = (0.‘𝐾)
ishlat.u 1 = (1.‘𝐾)
ishlat.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
ishlat2 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   < (𝑥,𝑦,𝑧)   1 (𝑥,𝑦,𝑧)   (𝑥,𝑦,𝑧)   (𝑥,𝑦,𝑧)   0 (𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ishlat2
StepHypRef Expression
1 ishlat.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐾)
2 ishlat.l . . 3 = (le‘𝐾)
3 ishlat.s . . 3 < = (lt‘𝐾)
4 ishlat.j . . 3 = (join‘𝐾)
5 ishlat.z . . 3 0 = (0.‘𝐾)
6 ishlat.u . . 3 1 = (1.‘𝐾)
7 ishlat.a . . 3 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7ishlat1 34116 . 2 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
91, 2, 4, 7iscvlat 34087 . . . . 5 (𝐾 ∈ CvLat ↔ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1093anbi3i 1253 . . . 4 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ (𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
11 anass 680 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
12 df-3an 1038 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat))
1312anbi1i 730 . . . . 5 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
14 df-3an 1038 . . . . 5 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
1511, 13, 143bitr4ri 293 . . . 4 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1610, 15bitri 264 . . 3 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1716anbi1i 730 . 2 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
18 anass 680 . . 3 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))))
19 anass 680 . . . . 5 (((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
20 ancom 466 . . . . . . 7 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
21 r19.26-2 3058 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
2220, 21bitr4i 267 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
2322anbi1i 730 . . . . 5 (((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))
2419, 23bitr3i 266 . . . 4 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))
2524anbi2i 729 . . 3 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
2618, 25bitri 264 . 2 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
278, 17, 263bitri 286 1 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908   class class class wbr 4613  cfv 5847  (class class class)co 6604  Basecbs 15781  lecple 15869  ltcplt 16862  joincjn 16865  0.cp0 16958  1.cp1 16959  CLatccla 17028  OMLcoml 33939  Atomscatm 34027  AtLatcal 34028  CvLatclc 34029  HLchlt 34114
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ral 2912  df-rex 2913  df-rab 2916  df-v 3188  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-nul 3892  df-if 4059  df-sn 4149  df-pr 4151  df-op 4155  df-uni 4403  df-br 4614  df-iota 5810  df-fv 5855  df-ov 6607  df-cvlat 34086  df-hlat 34115
This theorem is referenced by:  ishlatiN  34119  hlsuprexch  34144  hlhgt4  34151
  Copyright terms: Public domain W3C validator