Theorem dochshpsat 42620

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 2860	. . 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 2760	. . . . 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 42276	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
13	8, 10, 12, 2	lshplss 40147	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈))
14		eqid 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
15	14, 8	lssss 21220	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
16	13, 15	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
17	5, 7, 14, 8, 6	dochlss 42520	. . . . . 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 42618	. . . 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 2760	. . . . . 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 40165	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ≠ {(0g‘𝑈)})
26	25	neneqd 2960	. . . 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 42524	. . . . . . 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 2771	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
31		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
32	5, 31, 7, 14, 6	dochcl 42519	. . . . . . . 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 42450	. . . . . . . 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 42539	. . . . . 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 42550	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
41	40	necon1bbid 2994	. . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3896  {csn 4584  ran crn 5652  ‘cfv 6543  Basecbs 17396  0_gc0g 17619  LModclmod 21144  LSubSpclss 21215  LSAtomsclsa 40140  LSHypclsh 40141  HLchlt 40516  LHypclh 41150  DVecHcdvh 42244  DIsoHcdih 42394  ocHcoch 42513

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-riotaBAD 40119

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-tpos 8250  df-undef 8297  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-er 8724  df-map 8856  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-fz 13647  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-0g 17621  df-proset 18477  df-poset 18496  df-plt 18511  df-lub 18527  df-glb 18528  df-join 18529  df-meet 18530  df-p0 18606  df-p1 18607  df-lat 18615  df-clat 18682  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-subg 19342  df-cntz 19540  df-lsm 19859  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-ring 20470  df-oppr 20576  df-dvdsr 20596  df-unit 20597  df-invr 20627  df-dvr 20640  df-drng 20991  df-lmod 21146  df-lss 21216  df-lsp 21256  df-lvec 21387  df-lsatoms 40142  df-lshyp 40143  df-oposet 40342  df-ol 40344  df-oml 40345  df-covers 40432  df-ats 40433  df-atl 40464  df-cvlat 40488  df-hlat 40517  df-llines 40664  df-lplanes 40665  df-lvols 40666  df-lines 40667  df-psubsp 40669  df-pmap 40670  df-padd 40962  df-lhyp 41154  df-laut 41155  df-ldil 41270  df-ltrn 41271  df-trl 41325  df-tgrp 41909  df-tendo 41921  df-edring 41923  df-dveca 42169  df-disoa 42195  df-dvech 42245  df-dib 42305  df-dic 42339  df-dih 42395  df-doch 42514  df-djh 42561

This theorem is used by:  mapdordlem2  42803