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 40758
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 40561 . . . . 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 2763 . . . . . . 7 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
4 2atmat.j . . . . . . 7 ∨ = (join‘𝐾)
5 2atmat.a . . . . . . 7 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
63, 4, 5hlatjcl 40564 . . . . . 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 40486 . . . . . 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 40486 . . . . . 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 18669 . . . . 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 18625 . . . . . . 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 18638 . . . . . 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 2800 . . 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 2763 . . . . . 6 (LPlanes‘𝐾) = (LPlanes‘𝐾)
2919, 4, 5, 28islpln2a 40745 . . . . 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 2863 . 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 2763 . . . . 5 (LLines‘𝐾) = (LLines‘𝐾)
344, 5, 33llni2 40709 . . . 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 40709 . . . 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 40757 . . 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 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2958   class class class wbr 5105  ‘cfv 6546  (class class class)co 7427  Basecbs 17399  lecple 17447  joincjn 18497  meetcmee 18498  Latclat 18617  Atomscatm 40460  HLchlt 40547  LLinesclln 40688  LPlanesclpl 40689
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4838  df-uni 4870  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-id 5549  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-proset 18480  df-poset 18499  df-plt 18514  df-lub 18530  df-glb 18531  df-join 18532  df-meet 18533  df-p0 18609  df-lat 18618  df-clat 18685  df-oposet 40373  df-ol 40375  df-oml 40376  df-covers 40463  df-ats 40464  df-atl 40495  df-cvlat 40519  df-hlat 40548  df-llines 40695  df-lplanes 40696
This theorem is used by:  4atexlemc  41266
  Copyright terms: Public domain W3C validator