Theorem cdleme 41392

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 41391	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∃𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄)
6		simp11 1222	. . . . 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 1218	. . . . 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 1219	. . . . 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 1223	. . . . 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 2787	. . . . . 6 ⊢ (((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ∧ (𝑧‘𝑃) = 𝑄) → (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃))
11	10	3ad2ant3 1153	. . . . 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 41039	. . . . 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 1411	. . . 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 1137	. . 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 3208	. 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 6884	. . . 4 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → (𝑓‘𝑃) = (𝑧‘𝑃))
17	16	eqeq1d 2767	. . 3 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → ((𝑓‘𝑃) = 𝑄 ↔ (𝑧‘𝑃) = 𝑄))
18	17	reu4 3696	. 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 595	1 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ (𝑃 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑃 ≤ 𝑊) ∧ (𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑄 ≤ 𝑊)) → ∃!𝑓 ∈ 𝑇 (𝑓‘𝑃) = 𝑄)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃wrex 3091  ∃!wreu 3369   class class class wbr 5111  ‘cfv 6540  lecple 17339  Atomscatm 40095  HLchlt 40182  LHypclh 40816  LTrncltrn 40933

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-riotaBAD 39785

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-undef 8275  df-map 8832  df-proset 18372  df-poset 18391  df-plt 18406  df-lub 18422  df-glb 18423  df-join 18424  df-meet 18425  df-p0 18501  df-p1 18502  df-lat 18510  df-clat 18577  df-oposet 40008  df-ol 40010  df-oml 40011  df-covers 40098  df-ats 40099  df-atl 40130  df-cvlat 40154  df-hlat 40183  df-llines 40330  df-lplanes 40331  df-lvols 40332  df-lines 40333  df-psubsp 40335  df-pmap 40336  df-padd 40628  df-lhyp 40820  df-laut 40821  df-ldil 40936  df-ltrn 40937  df-trl 40991

This theorem is used by:  ltrniotaval  41413  cdlemeiota  41417  cdlemksv2  41679  cdlemkuv2  41699