Theorem dochexmidlem8 42168

Description: Lemma for dochexmid 42169. The contradiction of dochexmidlem6 42166 and dochexmidlem7 42167 shows that there can be no atom 𝑝 that is not in 𝑋 + ( ⊥ ‘𝑋), which is therefore the whole atom space. (Contributed by NM, 15-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
dochexmidlem1.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dochexmidlem1.o	⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
dochexmidlem1.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dochexmidlem1.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
dochexmidlem1.s	⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
dochexmidlem1.n	⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
dochexmidlem1.p	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
dochexmidlem1.a	⊢ 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
dochexmidlem1.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
dochexmidlem1.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
dochexmidlem8.z	⊢ 0 = (0g‘𝑈)
dochexmidlem8.xn	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ { 0 })
dochexmidlem8.c	⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
dochexmidlem8	⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)

Proof of Theorem dochexmidlem8

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nonconne 2976	. 2 ⊢ ¬ (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋)
2		dochexmidlem1.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
3		dochexmidlem1.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
4		dochexmidlem1.k	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
5	2, 3, 4	dvhlmod 41811	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
6		dochexmidlem1.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
7		dochexmidlem1.v	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑈)
8		dochexmidlem1.s	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑆 = (LSubSp‘𝑈)
9	7, 8	lssss 21037	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑆 → 𝑋 ⊆ 𝑉)
10	6, 9	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ 𝑉)
11		dochexmidlem1.o	. . . . . . . 8 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
12	2, 3, 7, 8, 11	dochlss 42055	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ 𝑉) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝑆)
13	4, 10, 12	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝑆)
14		dochexmidlem1.p	. . . . . . 7 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝑈)
15	8, 14	lsmcl 21184	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ LMod ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝑆) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑆)
16	5, 6, 13, 15	syl3anc 1396	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑆)
17	7, 8	lssss 21037	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑆 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉)
18	16, 17	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉)
19		dochexmidlem1.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
20	5	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉)) → 𝑈 ∈ LMod)
21	16	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉)) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑆)
22	7, 8	lss1 21039	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ LMod → 𝑉 ∈ 𝑆)
23	5, 22	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑆)
24	23	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉)) → 𝑉 ∈ 𝑆)
25		df-pss 3933	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊊ 𝑉 ↔ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉))
26	25	bilanri 511	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉)) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊊ 𝑉)
27	8, 19, 20, 21, 24, 26	lpssat 39714	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 (𝑝 ⊆ 𝑉 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))))
28	27	ex 417	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 (𝑝 ⊆ 𝑉 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)))))
29		dochexmidlem1.n	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑁 = (LSpan‘𝑈)
30	4	3ad2ant1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
31	6	3ad2ant1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → 𝑋 ∈ 𝑆)
32		simp2 1153	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → 𝑝 ∈ 𝐴)
33		dochexmidlem8.z	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 = (0g‘𝑈)
34		eqid 2769	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ⊕ 𝑝) = (𝑋 ⊕ 𝑝)
35		dochexmidlem8.xn	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ { 0 })
36	35	3ad2ant1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → 𝑋 ≠ { 0 })
37		dochexmidlem8.c	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
38	37	3ad2ant1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
39		simp3 1154	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)))
40	2, 11, 3, 7, 8, 29, 14, 19, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 38, 39	dochexmidlem6 42166	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → (𝑋 ⊕ 𝑝) = 𝑋)
41	2, 11, 3, 7, 8, 29, 14, 19, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 38, 39	dochexmidlem7 42167	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → (𝑋 ⊕ 𝑝) ≠ 𝑋)
42	40, 41	pm2.21ddne 3048	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋))
43	42	3adant3l 1197	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ (𝑝 ⊆ 𝑉 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)))) → (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋))
44	43	rexlimdv3a 3176	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∃𝑝 ∈ 𝐴 (𝑝 ⊆ 𝑉 ∧ ¬ 𝑝 ⊆ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋))) → (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋)))
45	28, 44	syld 48	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ⊆ 𝑉 ∧ (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉) → (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋)))
46	18, 45	mpand 707	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑉 → (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋)))
47	46	necon1bd 2982	. 2 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝑋 = 𝑋 ∧ 𝑋 ≠ 𝑋) → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉))
48	1, 47	mpi 21	1 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ⊕ ( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑉)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∃wrex 3095   ⊆ wss 3913   ⊊ wpss 3914  {csn 4594  ‘cfv 6539  (class class class)co 7413  Basecbs 17271  0_gc0g 17494  LSSumclsm 19706  LModclmod 20961  LSubSpclss 21032  LSpanclspn 21072  LSAtomsclsa 39675  HLchlt 40051  LHypclh 40685  DVecHcdvh 41779  ocHcoch 42048

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5273  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7735  ax-cnex 11158  ax-resscn 11159  ax-1cn 11160  ax-icn 11161  ax-addcl 11162  ax-addrcl 11163  ax-mulcl 11164  ax-mulrcl 11165  ax-mulcom 11166  ax-addass 11167  ax-mulass 11168  ax-distr 11169  ax-i2m1 11170  ax-1ne0 11171  ax-1rid 11172  ax-rnegex 11173  ax-rrecex 11174  ax-cnre 11175  ax-pre-lttri 11176  ax-pre-lttrn 11177  ax-pre-ltadd 11178  ax-pre-mulgt0 11179  ax-riotaBAD 39654

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-pred 6305  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6495  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-tpos 8224  df-undef 8271  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12236  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-n0 12507  df-z 12594  df-uz 12865  df-fz 13538  df-struct 17209  df-sets 17226  df-slot 17244  df-ndx 17256  df-base 17272  df-ress 17293  df-plusg 17325  df-mulr 17326  df-sca 17328  df-vsca 17329  df-0g 17496  df-mre 17640  df-mrc 17641  df-acs 17643  df-proset 18352  df-poset 18371  df-plt 18386  df-lub 18402  df-glb 18403  df-join 18404  df-meet 18405  df-p0 18481  df-p1 18482  df-lat 18490  df-clat 18557  df-mgm 18700  df-sgrp 18779  df-mnd 18795  df-submnd 18844  df-grp 19005  df-minusg 19006  df-sbg 19007  df-subg 19191  df-cntz 19389  df-oppg 19418  df-lsm 19708  df-cmn 19854  df-abl 19855  df-mgp 20219  df-rng 20233  df-ur 20266  df-ring 20319  df-oppr 20421  df-dvdsr 20441  df-unit 20442  df-invr 20472  df-dvr 20485  df-drng 20817  df-lmod 20963  df-lss 21033  df-lsp 21073  df-lvec 21204  df-lsatoms 39677  df-lcv 39720  df-oposet 39877  df-ol 39879  df-oml 39880  df-covers 39967  df-ats 39968  df-atl 39999  df-cvlat 40023  df-hlat 40052  df-llines 40199  df-lplanes 40200  df-lvols 40201  df-lines 40202  df-psubsp 40204  df-pmap 40205  df-padd 40497  df-lhyp 40689  df-laut 40690  df-ldil 40805  df-ltrn 40806  df-trl 40860  df-tgrp 41444  df-tendo 41456  df-edring 41458  df-dveca 41704  df-disoa 41730  df-dvech 41780  df-dib 41840  df-dic 41874  df-dih 41930  df-doch 42049  df-djh 42096

This theorem is referenced by:  dochexmid  42169