Theorem cdleme 38311

Description: Lemma E in [Crawley] p. 113. If p,q are atoms not under hyperplane w, then there is a unique translation f such that f(p) = q. (Contributed by NM, 11-Apr-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
cdleme.l	⊢ ≤ = (le‘𝐾)
cdleme.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
cdleme.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
cdleme.t	⊢ 𝑇 = ((LTrn‘𝐾)‘𝑊)

Assertion

Ref	Expression
cdleme	⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∃!𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑓   𝑓,𝐾   ≤ ,𝑓   𝑃,𝑓   𝑄,𝑓   𝑇,𝑓   𝑓,𝑊   𝑓,𝐻

Proof of Theorem cdleme

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cdleme.l	. . 3 ⊢ ≤ = (le‘𝐾)
2		cdleme.a	. . 3 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
3		cdleme.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
4		cdleme.t	. . 3 ⊢ 𝑇 = ((LTrn‘𝐾)‘𝑊)
5	1, 2, 3, 4	cdleme50ex 38310	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∃𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄)
6		simp11 1205	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
7		simp2l 1201	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → 𝑓 ∈ 𝑇)
8		simp2r 1202	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → 𝑧 ∈ 𝑇)
9		simp12 1206	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊))
10		eqtr3 2763	. . . . . 6 ⊢ (((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄) → (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃))
11	10	3ad2ant3 1137	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃))
12	1, 2, 3, 4	cdlemd 37958	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃)) → 𝑓 = 𝑧)
13	6, 7, 8, 9, 11, 12	syl311anc 1386	. . . 4 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) ∧ (𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) ∧ ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄)) → 𝑓 = 𝑧)
14	13	3exp 1121	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ((𝑓 ∈ 𝑇 ∧ 𝑧 ∈ 𝑇) → (((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄) → 𝑓 = 𝑧)))
15	14	ralrimivv 3111	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∀𝑓 ∈ 𝑇 ∀𝑧 ∈ 𝑇 (((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄) → 𝑓 = 𝑧))
16		fveq1 6716	. . . 4 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃))
17	16	eqeq1d 2739	. . 3 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ↔ (𝑧‘𝑃) = 𝑄))
18	17	reu4 3644	. 2 ⊢ (∃!𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄 ↔ (∃𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ ∀𝑓 ∈ 𝑇 ∀𝑧 ∈ 𝑇 (((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄) → 𝑓 = 𝑧)))
19	5, 15, 18	sylanbrc 586	1 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∃!𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110  ∀wral 3061  ∃wrex 3062  ∃!wreu 3063   class class class wbr 5053  ‘cfv 6380  lecple 16809  Atomscatm 37014  HLchlt 37101  LHypclh 37735  LTrncltrn 37852

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-rep 5179  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-riotaBAD 36704

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-op 4548  df-uni 4820  df-iun 4906  df-iin 4907  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-id 5455  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-undef 8015  df-map 8510  df-proset 17802  df-poset 17820  df-plt 17836  df-lub 17852  df-glb 17853  df-join 17854  df-meet 17855  df-p0 17931  df-p1 17932  df-lat 17938  df-clat 18005  df-oposet 36927  df-ol 36929  df-oml 36930  df-covers 37017  df-ats 37018  df-atl 37049  df-cvlat 37073  df-hlat 37102  df-llines 37249  df-lplanes 37250  df-lvols 37251  df-lines 37252  df-psubsp 37254  df-pmap 37255  df-padd 37547  df-lhyp 37739  df-laut 37740  df-ldil 37855  df-ltrn 37856  df-trl 37910

This theorem is referenced by:  ltrniotaval  38332  cdlemeiota  38336  cdlemksv2  38598  cdlemkuv2  38618