Theorem 2atlt 37453

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 37303	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ 𝐴 → 𝑃 ∈ 𝐵)
4		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
5		2atomslt.s	. . . 4 ⊢ < = (lt‘𝐾)
6		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
7	1, 4, 5, 6, 2	hlrelat 37416	. . 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 1412	. 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 1200	. . . . . . . 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 1265	. . . . . . . . 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 1266	. . . . . . . . 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 1136	. . . . . . . . 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 2738	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
14	5, 6, 2, 13	atltcvr 37449	. . . . . . . . 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 1371	. . . . . . . 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 231	. . . . . . 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 37431	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑃 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
18	10, 11, 12, 17	syl3anc 1370	. . . . . . 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 256	. . . . . 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 2999	. . . . 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 37451	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ∈ 𝐴) → (𝑞 < (𝑞(join‘𝐾)𝑃) ↔ 𝑞 ≠ 𝑃))
22	10, 12, 11, 21	syl3anc 1370	. . . . . . . 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 256	. . . . . . 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 37378	. . . . . . . 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 37303	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 ∈ 𝐴 → 𝑞 ∈ 𝐵)
27	26	3ad2ant2 1133	. . . . . . . 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 18165	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) = (𝑞(join‘𝐾)𝑃))
29	24, 25, 27, 28	syl3anc 1370	. . . . . . 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 5102	. . . . . 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 1201	. . . . . 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 37380	. . . . . . . 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 18157	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
35	24, 25, 27, 34	syl3anc 1370	. . . . . . 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 1267	. . . . . . 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 18061	. . . . . . 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 1371	. . . . . 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 696	. . . . 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 512	. . . 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 1118	. . 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 3200	. 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 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∃wrex 3065   class class class wbr 5074  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Basecbs 16912  lecple 16969  Posetcpo 18025  ltcplt 18026  joincjn 18029  Latclat 18149   ⋖ ccvr 37276  Atomscatm 37277  HLchlt 37364

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-id 5489  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-proset 18013  df-poset 18031  df-plt 18048  df-lub 18064  df-glb 18065  df-join 18066  df-meet 18067  df-p0 18143  df-lat 18150  df-clat 18217  df-oposet 37190  df-ol 37192  df-oml 37193  df-covers 37280  df-ats 37281  df-atl 37312  df-cvlat 37336  df-hlat 37365

This theorem is referenced by:  cdlemb  37808  lhpexle1  38022