Theorem dochshpsat 42228

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 489	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
2		dochshpsat.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑌)
3	2	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝑌)
4	1, 3	eqeltrd 2863	. . 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 2763	. . . . 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 41884	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
13	8, 10, 12, 2	lshplss 39755	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈))
14		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
15	14, 8	lssss 21057	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
16	13, 15	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
17	5, 7, 14, 8, 6	dochlss 42128	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
18	11, 16, 17	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
19	5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 18	dochsatshpb 42226	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑌))
20	19	adantr 485	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → (( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ∈ 𝑌))
21	4, 20	mpbird 260	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴)
22		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑈) = (0g‘𝑈)
23	12	adantr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → 𝑈 ∈ LMod)
24		simpr 489	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴)
25	22, 9, 23, 24	lsatn0 39773	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ≠ {(0g‘𝑈)})
26	25	neneqd 2963	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ¬ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)})
27	11	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
28	5, 7, 6, 14, 22	doch0 42132	. . . . . . 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 2774	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
31		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
32	5, 31, 7, 14, 6	dochcl 42127	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈)) → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
33	11, 16, 32	syl2anc 595	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ( ⊥ ‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
34	5, 31, 7, 22	dih0rn 42058	. . . . . . . 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 42147	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘𝑋) = {(0g‘𝑈)}))
37	36	adantr 485	. . . . 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 42158	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
41	40	necon1bbid 2997	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (¬ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋))
42	41	adantr 485	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (¬ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋))
43	39, 42	mpbid 235	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋)
44	21, 43	impbida 812	1 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ⊆ wss 3905  {csn 4589  ran crn 5662  ‘cfv 6536  Basecbs 17264  0_gc0g 17487  LModclmod 20981  LSubSpclss 21052  LSAtomsclsa 39748  LSHypclsh 39749  HLchlt 40124  LHypclh 40758  DVecHcdvh 41852  DIsoHcdih 42002  ocHcoch 42121

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-riotaBAD 39727

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-tpos 8218  df-undef 8265  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-0g 17489  df-proset 18345  df-poset 18364  df-plt 18379  df-lub 18395  df-glb 18396  df-join 18397  df-meet 18398  df-p0 18474  df-p1 18475  df-lat 18483  df-clat 18550  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-submnd 18837  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-sbg 19000  df-subg 19184  df-cntz 19382  df-lsm 19701  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-rng 20226  df-ur 20259  df-ring 20312  df-oppr 20415  df-dvdsr 20435  df-unit 20436  df-invr 20466  df-dvr 20479  df-drng 20829  df-lmod 20983  df-lss 21053  df-lsp 21093  df-lvec 21224  df-lsatoms 39750  df-lshyp 39751  df-oposet 39950  df-ol 39952  df-oml 39953  df-covers 40040  df-ats 40041  df-atl 40072  df-cvlat 40096  df-hlat 40125  df-llines 40272  df-lplanes 40273  df-lvols 40274  df-lines 40275  df-psubsp 40277  df-pmap 40278  df-padd 40570  df-lhyp 40762  df-laut 40763  df-ldil 40878  df-ltrn 40879  df-trl 40933  df-tgrp 41517  df-tendo 41529  df-edring 41531  df-dveca 41777  df-disoa 41803  df-dvech 41853  df-dib 41913  df-dic 41947  df-dih 42003  df-doch 42122  df-djh 42169

This theorem is referenced by:  mapdordlem2  42411