Theorem 2atlt 39440

Description: Given an atom less than an element, there is another atom less than the element. (Contributed by NM, 6-May-2012.)

Hypotheses

Ref	Expression
2atomslt.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
2atomslt.s	⊢ < = (lt‘𝐾)
2atomslt.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
2atlt	⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑞 ≠ 𝑃 ∧ 𝑞 < 𝑋))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑞   𝐵,𝑞   𝐾,𝑞   𝑃,𝑞   < ,𝑞   𝑋,𝑞

Proof of Theorem 2atlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2atomslt.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
2		2atomslt.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3	1, 2	atbase 39289	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ 𝐴 → 𝑃 ∈ 𝐵)
4		eqid 2730	. . . 4 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
5		2atomslt.s	. . . 4 ⊢ < = (lt‘𝐾)
6		eqid 2730	. . . 4 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
7	1, 4, 5, 6, 2	hlrelat 39403	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋))
8	3, 7	syl3anl2 1415	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋))
9		simp3l 1202	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞))
10		simp1l1 1267	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝐾 ∈ HL)
11		simp1l2 1268	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑃 ∈ 𝐴)
12		simp2 1137	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 ∈ 𝐴)
13		eqid 2730	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
14	5, 6, 2, 13	atltcvr 39436	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴)) → (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
15	10, 11, 11, 12, 14	syl13anc 1374	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
16	9, 15	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞))
17	6, 13, 2	atcvr1 39418	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑃 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
18	10, 11, 12, 17	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑃 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
19	16, 18	mpbird 257	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑃 ≠ 𝑞)
20	19	necomd 2981	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 ≠ 𝑃)
21	5, 6, 2	atlt 39438	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ∈ 𝐴) → (𝑞 < (𝑞(join‘𝐾)𝑃) ↔ 𝑞 ≠ 𝑃))
22	10, 12, 11, 21	syl3anc 1373	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑞 < (𝑞(join‘𝐾)𝑃) ↔ 𝑞 ≠ 𝑃))
23	20, 22	mpbird 257	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 < (𝑞(join‘𝐾)𝑃))
24	10	hllatd 39364	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝐾 ∈ Lat)
25	11, 3	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑃 ∈ 𝐵)
26	1, 2	atbase 39289	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 ∈ 𝐴 → 𝑞 ∈ 𝐵)
27	26	3ad2ant2 1134	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 ∈ 𝐵)
28	1, 6	latjcom 18413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) = (𝑞(join‘𝐾)𝑃))
29	24, 25, 27, 28	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) = (𝑞(join‘𝐾)𝑃))
30	23, 29	breqtrrd 5138	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞))
31		simp3r 1203	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)
32		hlpos 39366	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ Poset)
33	10, 32	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝐾 ∈ Poset)
34	1, 6	latjcl 18405	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
35	24, 25, 27, 34	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
36		simp1l3 1269	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
37	1, 4, 5	pltletr 18309	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ Poset ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑞 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋) → 𝑞 < 𝑋))
38	33, 27, 35, 36, 37	syl13anc 1374	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → ((𝑞 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋) → 𝑞 < 𝑋))
39	30, 31, 38	mp2and 699	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → 𝑞 < 𝑋)
40	20, 39	jca 511	. . . 4 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋)) → (𝑞 ≠ 𝑃 ∧ 𝑞 < 𝑋))
41	40	3exp 1119	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → (𝑞 ∈ 𝐴 → ((𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋) → (𝑞 ≠ 𝑃 ∧ 𝑞 < 𝑋))))
42	41	reximdvai 3145	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → (∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑃 < (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑃(join‘𝐾)𝑞)(le‘𝐾)𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑞 ≠ 𝑃 ∧ 𝑞 < 𝑋)))
43	8, 42	mpd 15	1 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑃 < 𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑞 ≠ 𝑃 ∧ 𝑞 < 𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2926  ∃wrex 3054   class class class wbr 5110  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  Basecbs 17186  lecple 17234  Posetcpo 18275  ltcplt 18276  joincjn 18279  Latclat 18397   ⋖ ccvr 39262  Atomscatm 39263  HLchlt 39350

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5536  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-proset 18262  df-poset 18281  df-plt 18296  df-lub 18312  df-glb 18313  df-join 18314  df-meet 18315  df-p0 18391  df-lat 18398  df-clat 18465  df-oposet 39176  df-ol 39178  df-oml 39179  df-covers 39266  df-ats 39267  df-atl 39298  df-cvlat 39322  df-hlat 39351

This theorem is referenced by:  cdlemb  39795  lhpexle1  40009