Theorem dochshpsat 42286

Description: A hyperplane is closed iff its orthocomplement is an atom. (Contributed by NM, 29-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dochshpsat.h	⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
dochshpsat.o	⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
dochshpsat.u	⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
dochshpsat.a	⊢ 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
dochshpsat.y	⊢ 𝑌 = (LSHyp‘𝑈)
dochshpsat.k	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
dochshpsat.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑌)

Assertion

Ref	Expression
dochshpsat	⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴))

Proof of Theorem dochshpsat

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
2		dochshpsat.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑌)
3	2	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝑌)
4	1, 3	eqeltrd 2865	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑌)
5		dochshpsat.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
6		dochshpsat.o	. . . . 5 ⊢ ⊥ = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
7		dochshpsat.u	. . . . 5 ⊢ 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
8		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
9		dochshpsat.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (LSAtoms‘𝑈)
10		dochshpsat.y	. . . . 5 ⊢ 𝑌 = (LSHyp‘𝑈)
11		dochshpsat.k	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
12	5, 7, 11	dvhlmod 41942	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
13	8, 10, 12, 2	lshplss 39813	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈))
14		eqid 2765	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
15	14, 8	lssss 21107	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
16	13, 15	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
17	5, 7, 14, 8, 6	dochlss 42186	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
18	11, 16, 17	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
19	5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 18	dochsatshpb 42284	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑌))
20	19	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → (( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑌))
21	4, 20	mpbird 260	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴)
22		eqid 2765	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑈) = (0g‘𝑈)
23	12	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → 𝑈 ∈ LMod)
24		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴)
25	22, 9, 23, 24	lsatn0 39831	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ≠ {(0g‘𝑈)})
26	25	neneqd 2965	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ¬ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)})
27	11	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
28	5, 7, 6, 14, 22	doch0 42190	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) = (Base‘𝑈))
29	27, 28	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) = (Base‘𝑈))
30	29	eqeq2d 2776	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
31		eqid 2765	. . . . . . 7 ⊢ ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
32	5, 31, 7, 14, 6	dochcl 42185	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
33	11, 16, 32	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
34	5, 31, 7, 22	dih0rn 42116	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) → {(0g‘𝑈)} ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
35	11, 34	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → {(0g‘𝑈)} ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
36	5, 31, 6, 11, 33, 35	doch11 42205	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)}))
37	36	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)}))
38	30, 37	bitr3d 284	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈) ↔ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)}))
39	26, 38	mtbird 328	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ¬ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈))
40	5, 6, 7, 14, 10, 11, 2	dochshpncl 42216	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
41	40	necon1bbid 2999	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (¬ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋))
42	41	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (¬ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋))
43	39, 42	mpbid 235	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
44	21, 43	impbida 813	1 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ⊆ wss 3906  {csn 4591  ran crn 5664  ‘cfv 6540  Basecbs 17291  0_gc0g 17514  LModclmod 21031  LSubSpclss 21102  LSAtomsclsa 39806  LSHypclsh 39807  HLchlt 40182  LHypclh 40816  DVecHcdvh 41910  DIsoHcdih 42060  ocHcoch 42179

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-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192  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-nel 3067  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-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  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-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  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-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-tpos 8228  df-undef 8275  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-4 12320  df-5 12321  df-6 12322  df-n0 12520  df-z 12607  df-uz 12879  df-fz 13552  df-struct 17229  df-sets 17246  df-slot 17264  df-ndx 17276  df-base 17292  df-ress 17313  df-plusg 17345  df-mulr 17346  df-sca 17348  df-vsca 17349  df-0g 17516  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-mgm 18720  df-sgrp 18809  df-mnd 18825  df-submnd 18879  df-grp 19047  df-minusg 19048  df-sbg 19049  df-subg 19233  df-cntz 19431  df-lsm 19750  df-cmn 19896  df-abl 19897  df-mgp 20261  df-rng 20275  df-ur 20308  df-ring 20361  df-oppr 20465  df-dvdsr 20485  df-unit 20486  df-invr 20516  df-dvr 20529  df-drng 20879  df-lmod 21033  df-lss 21103  df-lsp 21143  df-lvec 21274  df-lsatoms 39808  df-lshyp 39809  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  df-tgrp 41575  df-tendo 41587  df-edring 41589  df-dveca 41835  df-disoa 41861  df-dvech 41911  df-dib 41971  df-dic 42005  df-dih 42061  df-doch 42180  df-djh 42227

This theorem is used by:  mapdordlem2  42469