Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  elpaddn0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem elpaddn0 39783
Description: Member of projective subspace sum of nonempty sets. (Contributed by NM, 3-Jan-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
paddfval.l = (le‘𝐾)
paddfval.j = (join‘𝐾)
paddfval.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
paddfval.p + = (+𝑃𝐾)
Assertion
Ref Expression
elpaddn0 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
Distinct variable groups:   𝑟,𝑞,𝐾   𝑋,𝑞   𝑌,𝑞,𝑟   𝑆,𝑞,𝑟   𝐴,𝑞,𝑟   ,𝑞,𝑟   ,𝑞,𝑟   𝑋,𝑟
Allowed substitution hints:   + (𝑟,𝑞)

Proof of Theorem elpaddn0
StepHypRef Expression
1 paddfval.l . . . 4 = (le‘𝐾)
2 paddfval.j . . . 4 = (join‘𝐾)
3 paddfval.a . . . 4 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
4 paddfval.p . . . 4 + = (+𝑃𝐾)
51, 2, 3, 4elpadd 39782 . . 3 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
65adantr 480 . 2 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
7 simpl2 1191 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → 𝑋𝐴)
87sseld 3994 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋𝑆𝐴))
9 simpll1 1211 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝐾 ∈ Lat)
10 ssel2 3990 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑋𝐴𝑆𝑋) → 𝑆𝐴)
11103ad2antl2 1185 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) → 𝑆𝐴)
1211adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆𝐴)
13 eqid 2735 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
1413, 3atbase 39271 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑆𝐴𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
1512, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
16 simpl3 1192 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) → 𝑌𝐴)
1716sselda 3995 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑟𝐴)
1813, 3atbase 39271 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟𝐴𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
2013, 1, 2latlej1 18506 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑆 (𝑆 𝑟))
219, 15, 19, 20syl3anc 1370 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑟𝑌) → 𝑆 (𝑆 𝑟))
2221reximdva0 4361 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑋) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))
2322exp31 419 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑆𝑋 → (𝑌 ≠ ∅ → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
2423com23 86 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) → (𝑌 ≠ ∅ → (𝑆𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
2524imp 406 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)))
2625ancld 550 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → (𝑆𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟))))
27 oveq1 7438 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 𝑆 → (𝑞 𝑟) = (𝑆 𝑟))
2827breq2d 5160 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 𝑆 → (𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ 𝑆 (𝑆 𝑟)))
2928rexbidv 3177 . . . . . . . 8 (𝑞 = 𝑆 → (∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)))
3029rspcev 3622 . . . . . . 7 ((𝑆𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑆 𝑟)) → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))
3126, 30syl6 35 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑌 ≠ ∅) → (𝑆𝑋 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
3231adantrl 716 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
338, 32jcad 512 . . . 4 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑋 → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
34 simpl3 1192 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → 𝑌𝐴)
3534sseld 3994 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌𝑆𝐴))
36 simpll1 1211 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝐾 ∈ Lat)
37 ssel2 3990 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑋𝐴𝑞𝑋) → 𝑞𝐴)
38373ad2antl2 1185 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → 𝑞𝐴)
3938adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑞𝐴)
4013, 3atbase 39271 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑞𝐴𝑞 ∈ (Base‘𝐾))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑞 ∈ (Base‘𝐾))
42 simpl3 1192 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → 𝑌𝐴)
4342sselda 3995 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆𝐴)
4443, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
4513, 1, 2latlej2 18507 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑞 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑆 (𝑞 𝑆))
4636, 41, 44, 45syl3anc 1370 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) ∧ 𝑆𝑌) → 𝑆 (𝑞 𝑆))
4746ex 412 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆)))
4847ancld 550 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌 → (𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆))))
49 oveq2 7439 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟 = 𝑆 → (𝑞 𝑟) = (𝑞 𝑆))
5049breq2d 5160 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 = 𝑆 → (𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ 𝑆 (𝑞 𝑆)))
5150rspcev 3622 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆𝑌𝑆 (𝑞 𝑆)) → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))
5248, 51syl6 35 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑞𝑋) → (𝑆𝑌 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5352impancom 451 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑞𝑋 → ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5453ancld 550 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑞𝑋 → (𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
5554eximdv 1915 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (∃𝑞 𝑞𝑋 → ∃𝑞(𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
56 n0 4359 . . . . . . . 8 (𝑋 ≠ ∅ ↔ ∃𝑞 𝑞𝑋)
57 df-rex 3069 . . . . . . . 8 (∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟) ↔ ∃𝑞(𝑞𝑋 ∧ ∃𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5855, 56, 573imtr4g 296 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑆𝑌) → (𝑋 ≠ ∅ → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
5958impancom 451 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ 𝑋 ≠ ∅) → (𝑆𝑌 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
6059adantrr 717 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌 → ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))
6135, 60jcad 512 . . . 4 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆𝑌 → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
6233, 61jaod 859 . . 3 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → ((𝑆𝑋𝑆𝑌) → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
63 pm4.72 951 . . 3 (((𝑆𝑋𝑆𝑌) → (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))) ↔ ((𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
6462, 63sylib 218 . 2 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → ((𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)) ↔ ((𝑆𝑋𝑆𝑌) ∨ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟)))))
656, 64bitr4d 282 1 (((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑋𝐴𝑌𝐴) ∧ (𝑋 ≠ ∅ ∧ 𝑌 ≠ ∅)) → (𝑆 ∈ (𝑋 + 𝑌) ↔ (𝑆𝐴 ∧ ∃𝑞𝑋𝑟𝑌 𝑆 (𝑞 𝑟))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  wo 847  w3a 1086   = wceq 1537  wex 1776  wcel 2106  wne 2938  wrex 3068  wss 3963  c0 4339   class class class wbr 5148  cfv 6563  (class class class)co 7431  Basecbs 17245  lecple 17305  joincjn 18369  Latclat 18489  Atomscatm 39245  +𝑃cpadd 39778
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5583  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-lub 18404  df-join 18406  df-lat 18490  df-ats 39249  df-padd 39779
This theorem is referenced by:  paddvaln0N  39784  elpaddri  39785  elpaddat  39787  paddasslem15  39817  paddasslem16  39818  pmodlem2  39830  pmapjat1  39836
  Copyright terms: Public domain W3C validator