Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cdlemftr3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cdlemftr3 40567
Description: Special case of cdlemf 40565 showing existence of non-identity translation with trace different from any 3 given lattice elements. (Contributed by NM, 24-Jul-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
cdlemftr.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
cdlemftr.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
cdlemftr.t 𝑇 = ((LTrn‘𝐾)‘𝑊)
cdlemftr.r 𝑅 = ((trL‘𝐾)‘𝑊)
Assertion
Ref Expression
cdlemftr3 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ∃𝑓𝑇 (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑋   𝑓,𝑌   𝑓,𝑍   𝑓,𝐻   𝑓,𝐾   𝑅,𝑓   𝑇,𝑓   𝑓,𝑊
Allowed substitution hint:   𝐵(𝑓)

Proof of Theorem cdlemftr3
Dummy variable 𝑢 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2737 . . . . 5 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
2 eqid 2737 . . . . 5 (Atoms‘𝐾) = (Atoms‘𝐾)
3 cdlemftr.h . . . . 5 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
41, 2, 3lhpexle3 40014 . . . 4 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ∃𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾)(𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
5 df-rex 3071 . . . 4 (∃𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾)(𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑢(𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
64, 5sylib 218 . . 3 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ∃𝑢(𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
7 cdlemftr.b . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝐾)
8 cdlemftr.t . . . . . . . . 9 𝑇 = ((LTrn‘𝐾)‘𝑊)
9 cdlemftr.r . . . . . . . . 9 𝑅 = ((trL‘𝐾)‘𝑊)
107, 1, 2, 3, 8, 9cdlemfnid 40566 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ 𝑢(le‘𝐾)𝑊)) → ∃𝑓𝑇 ((𝑅𝑓) = 𝑢𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)))
1110adantrrr 725 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))) → ∃𝑓𝑇 ((𝑅𝑓) = 𝑢𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)))
12 eqcom 2744 . . . . . . . . 9 ((𝑅𝑓) = 𝑢𝑢 = (𝑅𝑓))
1312anbi1i 624 . . . . . . . 8 (((𝑅𝑓) = 𝑢𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ↔ (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)))
1413rexbii 3094 . . . . . . 7 (∃𝑓𝑇 ((𝑅𝑓) = 𝑢𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ↔ ∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)))
1511, 14sylib 218 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))) → ∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)))
16 simprrr 782 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))) → (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))
1715, 16jca 511 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ (𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))) → (∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
1817ex 412 . . . 4 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ((𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))) → (∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
1918eximdv 1917 . . 3 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → (∃𝑢(𝑢 ∈ (Atoms‘𝐾) ∧ (𝑢(le‘𝐾)𝑊 ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))) → ∃𝑢(∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
206, 19mpd 15 . 2 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ∃𝑢(∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
21 rexcom4 3288 . . 3 (∃𝑓𝑇𝑢((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑢𝑓𝑇 ((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
22 anass 468 . . . . . 6 (((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
2322exbii 1848 . . . . 5 (∃𝑢((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑢(𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))))
24 fvex 6919 . . . . . 6 (𝑅𝑓) ∈ V
25 neeq1 3003 . . . . . . . 8 (𝑢 = (𝑅𝑓) → (𝑢𝑋 ↔ (𝑅𝑓) ≠ 𝑋))
26 neeq1 3003 . . . . . . . 8 (𝑢 = (𝑅𝑓) → (𝑢𝑌 ↔ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌))
27 neeq1 3003 . . . . . . . 8 (𝑢 = (𝑅𝑓) → (𝑢𝑍 ↔ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍))
2825, 26, 273anbi123d 1438 . . . . . . 7 (𝑢 = (𝑅𝑓) → ((𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍) ↔ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
2928anbi2d 630 . . . . . 6 (𝑢 = (𝑅𝑓) → ((𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍))))
3024, 29ceqsexv 3532 . . . . 5 (∃𝑢(𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍))) ↔ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
3123, 30bitri 275 . . . 4 (∃𝑢((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
3231rexbii 3094 . . 3 (∃𝑓𝑇𝑢((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑓𝑇 (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
33 r19.41v 3189 . . . 4 (∃𝑓𝑇 ((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ (∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
3433exbii 1848 . . 3 (∃𝑢𝑓𝑇 ((𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑢(∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)))
3521, 32, 343bitr3ri 302 . 2 (∃𝑢(∃𝑓𝑇 (𝑢 = (𝑅𝑓) ∧ 𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵)) ∧ (𝑢𝑋𝑢𝑌𝑢𝑍)) ↔ ∃𝑓𝑇 (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
3620, 35sylib 218 1 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) → ∃𝑓𝑇 (𝑓 ≠ ( I ↾ 𝐵) ∧ ((𝑅𝑓) ≠ 𝑋 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑌 ∧ (𝑅𝑓) ≠ 𝑍)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2108  wne 2940  wrex 3070   class class class wbr 5143   I cid 5577  cres 5687  cfv 6561  Basecbs 17247  lecple 17304  Atomscatm 39264  HLchlt 39351  LHypclh 39986  LTrncltrn 40103  trLctrl 40160
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-riotaBAD 38954
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-id 5578  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-undef 8298  df-map 8868  df-proset 18340  df-poset 18359  df-plt 18375  df-lub 18391  df-glb 18392  df-join 18393  df-meet 18394  df-p0 18470  df-p1 18471  df-lat 18477  df-clat 18544  df-oposet 39177  df-ol 39179  df-oml 39180  df-covers 39267  df-ats 39268  df-atl 39299  df-cvlat 39323  df-hlat 39352  df-llines 39500  df-lplanes 39501  df-lvols 39502  df-lines 39503  df-psubsp 39505  df-pmap 39506  df-padd 39798  df-lhyp 39990  df-laut 39991  df-ldil 40106  df-ltrn 40107  df-trl 40161
This theorem is referenced by:  cdlemftr2  40568  cdlemk26-3  40908  cdlemk11t  40948
  Copyright terms: Public domain W3C validator