Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  2atmat Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2atmat 40618
Description: The meet of two intersecting lines (expressed as joins of atoms) is an atom. (Contributed by NM, 21-Nov-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
2atmat.l ≤ = (le‘𝐾)
2atmat.j ∨ = (join‘𝐾)
2atmat.m ∧ = (meet‘𝐾)
2atmat.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
2atmat (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∧ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ 𝐴)

Proof of Theorem 2atmat
StepHypRef Expression
1 simp11 1222 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝐾 ∈ HL)
21hllatd 40421 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝐾 ∈ Lat)
3 eqid 2761 . . . . . . 7 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
4 2atmat.j . . . . . . 7 ∨ = (join‘𝐾)
5 2atmat.a . . . . . . 7 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
63, 4, 5hlatjcl 40424 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾))
763ad2ant1 1151 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾))
8 simp21 1225 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑅 ∈ 𝐴)
93, 5atbase 40346 . . . . . 6 (𝑅 ∈ 𝐴 → 𝑅 ∈ (Base‘𝐾))
108, 9syl 18 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑅 ∈ (Base‘𝐾))
11 simp22 1226 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑆 ∈ 𝐴)
123, 5atbase 40346 . . . . . 6 (𝑆 ∈ 𝐴 → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
1311, 12syl 18 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
143, 4latjass 18657 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Lat ∧ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑅 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)))
152, 7, 10, 13, 14syl13anc 1399 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)))
16 simp33 1230 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))
173, 4latjcl 18613 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ Lat ∧ (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑅 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾))
182, 7, 10, 17syl3anc 1398 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾))
19 2atmat.l . . . . . . 7 ≤ = (le‘𝐾)
203, 19, 4latleeqj2 18626 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾) ∧ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)))
212, 13, 18, 20syl3anc 1398 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)))
2216, 21mpbid 235 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))
2315, 22eqtr3d 2798 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))
24 simp23 1227 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑃 ≠ 𝑄)
25 simp32 1229 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄))
26 simp12 1223 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑃 ∈ 𝐴)
27 simp13 1224 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑄 ∈ 𝐴)
28 eqid 2761 . . . . . 6 (LPlanes‘𝐾) = (LPlanes‘𝐾)
2919, 4, 5, 28islpln2a 40605 . . . . 5 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ 𝐴)) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (LPlanes‘𝐾) ↔ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄))))
301, 26, 27, 8, 29syl13anc 1399 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (LPlanes‘𝐾) ↔ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄))))
3124, 25, 30mpbir2and 726 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (LPlanes‘𝐾))
3223, 31eqeltrd 2861 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ (LPlanes‘𝐾))
33 eqid 2761 . . . . 5 (LLines‘𝐾) = (LLines‘𝐾)
344, 5, 33llni2 40569 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾))
351, 26, 27, 24, 34syl31anc 1400 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾))
36 simp31 1228 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑅 ≠ 𝑆)
374, 5, 33llni2 40569 . . . 4 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ 𝑅 ≠ 𝑆) → (𝑅 ∨ 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾))
381, 8, 11, 36, 37syl31anc 1400 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑅 ∨ 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾))
39 2atmat.m . . . 4 ∧ = (meet‘𝐾)
404, 39, 5, 33, 282llnmj 40617 . . 3 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾) ∧ (𝑅 ∨ 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾)) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∧ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
411, 35, 38, 40syl3anc 1398 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∧ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
4232, 41mpbird 260 1 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ 𝑃 ≠ 𝑄) ∧ (𝑅 ≠ 𝑆 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∧ (𝑅 ∨ 𝑆)) ∈ 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   class class class wbr 5103  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17387  lecple 17435  joincjn 18485  meetcmee 18486  Latclat 18605  Atomscatm 40320  HLchlt 40407  LLinesclln 40548  LPlanesclpl 40549
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-proset 18468  df-poset 18487  df-plt 18502  df-lub 18518  df-glb 18519  df-join 18520  df-meet 18521  df-p0 18597  df-lat 18606  df-clat 18673  df-oposet 40233  df-ol 40235  df-oml 40236  df-covers 40323  df-ats 40324  df-atl 40355  df-cvlat 40379  df-hlat 40408  df-llines 40555  df-lplanes 40556
This theorem is used by:  4atexlemc  41126
  Copyright terms: Public domain W3C validator