Theorem dochshpsat 42117

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 2869	. . 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 2769	. . . . 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 41773	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
13	8, 10, 12, 2	lshplss 39644	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈))
14		eqid 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
15	14, 8	lssss 21034	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (LSubSp‘𝑈) → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
16	13, 15	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ⊆ (Base‘𝑈))
17	5, 7, 14, 8, 6	dochlss 42017	. . . . . 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 42115	. . . 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 2769	. . . . . 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 39662	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → ( ⊥ ‘𝑋) ≠ {(0g‘𝑈)})
26	25	neneqd 2969	. . . 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 42021	. . . . . . 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 2780	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ( ⊥ ‘𝑋) ∈ 𝐴) → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = ( ⊥ ‘{(0g‘𝑈)}) ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
31		eqid 2769	. . . . . . 7 ⊢ ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
32	5, 31, 7, 14, 6	dochcl 42016	. . . . . . . 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 41947	. . . . . . . 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 42036	. . . . . 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 42047	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) ≠ 𝑋 ↔ ( ⊥ ‘( ⊥ ‘𝑋)) = (Base‘𝑈)))
41	40	necon1bbid 3003	. . . 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 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913  {csn 4594  ran crn 5663  ‘cfv 6537  Basecbs 17268  0_gc0g 17491  LModclmod 20958  LSubSpclss 21029  LSAtomsclsa 39637  LSHypclsh 39638  HLchlt 40013  LHypclh 40647  DVecHcdvh 41741  DIsoHcdih 41891  ocHcoch 42010

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 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-riotaBAD 39616

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 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-tpos 8221  df-undef 8268  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-er 8693  df-map 8825  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-n0 12504  df-z 12591  df-uz 12862  df-fz 13535  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-0g 17493  df-proset 18349  df-poset 18368  df-plt 18383  df-lub 18399  df-glb 18400  df-join 18401  df-meet 18402  df-p0 18478  df-p1 18479  df-lat 18487  df-clat 18554  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-subg 19188  df-cntz 19386  df-lsm 19705  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-oppr 20418  df-dvdsr 20438  df-unit 20439  df-invr 20469  df-dvr 20482  df-drng 20814  df-lmod 20960  df-lss 21030  df-lsp 21070  df-lvec 21201  df-lsatoms 39639  df-lshyp 39640  df-oposet 39839  df-ol 39841  df-oml 39842  df-covers 39929  df-ats 39930  df-atl 39961  df-cvlat 39985  df-hlat 40014  df-llines 40161  df-lplanes 40162  df-lvols 40163  df-lines 40164  df-psubsp 40166  df-pmap 40167  df-padd 40459  df-lhyp 40651  df-laut 40652  df-ldil 40767  df-ltrn 40768  df-trl 40822  df-tgrp 41406  df-tendo 41418  df-edring 41420  df-dveca 41666  df-disoa 41692  df-dvech 41742  df-dib 41802  df-dic 41836  df-dih 41892  df-doch 42011  df-djh 42058

This theorem is referenced by:  mapdordlem2  42300