Theorem 2atlt 39902

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 39752	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ 𝐴 → 𝑃 ∈ 𝐵)
4		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
5		2atomslt.s	. . . 4 ⊢ < = (lt‘𝐾)
6		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
7	1, 4, 5, 6, 2	hlrelat 39865	. . 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 1416	. 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 1203	. . . . . . . 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 1268	. . . . . . . . 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 1269	. . . . . . . . 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 1138	. . . . . . . . 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 2737	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
14	5, 6, 2, 13	atltcvr 39898	. . . . . . . . 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 1375	. . . . . . . 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 39880	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑃 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃( ⋖ ‘𝐾)(𝑃(join‘𝐾)𝑞)))
18	10, 11, 12, 17	syl3anc 1374	. . . . . . 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 2988	. . . . 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 39900	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑞 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ∈ 𝐴) → (𝑞 < (𝑞(join‘𝐾)𝑃) ↔ 𝑞 ≠ 𝑃))
22	10, 12, 11, 21	syl3anc 1374	. . . . . . . 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 39827	. . . . . . . 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 39752	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 ∈ 𝐴 → 𝑞 ∈ 𝐵)
27	26	3ad2ant2 1135	. . . . . . . 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 18407	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) = (𝑞(join‘𝐾)𝑃))
29	24, 25, 27, 28	syl3anc 1374	. . . . . . 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 5114	. . . . . 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 1204	. . . . . 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 39829	. . . . . . . 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 18399	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑃 ∈ 𝐵 ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑃(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
35	24, 25, 27, 34	syl3anc 1374	. . . . . . 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 1270	. . . . . . 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 18301	. . . . . . 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 1375	. . . . . 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 700	. . . . 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 1120	. . 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 3149	. 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 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∃wrex 3062   class class class wbr 5086  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361  Basecbs 17173  lecple 17221  Posetcpo 18267  ltcplt 18268  joincjn 18271  Latclat 18391   ⋖ ccvr 39725  Atomscatm 39726  HLchlt 39813

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5520  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-proset 18254  df-poset 18273  df-plt 18288  df-lub 18304  df-glb 18305  df-join 18306  df-meet 18307  df-p0 18383  df-lat 18392  df-clat 18459  df-oposet 39639  df-ol 39641  df-oml 39642  df-covers 39729  df-ats 39730  df-atl 39761  df-cvlat 39785  df-hlat 39814

This theorem is referenced by:  cdlemb  40257  lhpexle1  40471