Theorem hl2at 40555

Description: A Hilbert lattice has at least 2 atoms. (Contributed by NM, 5-Dec-2011.)

Hypothesis

Ref	Expression
hl2atom.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
hl2at	⊢ (𝐾 ∈ HL → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞)

Distinct variable groups:   𝑞,𝑝,𝐴   𝐾,𝑝,𝑞

Proof of Theorem hl2at

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2760	. . 3 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2		eqid 2760	. . 3 ⊢ (lt‘𝐾) = (lt‘𝐾)
3		eqid 2760	. . 3 ⊢ (0.‘𝐾) = (0.‘𝐾)
4		eqid 2760	. . 3 ⊢ (1.‘𝐾) = (1.‘𝐾)
5	1, 2, 3, 4	hlhgt2 40539	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ HL → ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐾)((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾)))
6		simpl 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ HL)
7		hlop 40512	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ OP)
8	7	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝐾 ∈ OP)
9	1, 3	op0cl 40334	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ OP → (0.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾))
10	8, 9	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → (0.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾))
11		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐾))
12		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
13		hl2atom.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
14	1, 12, 2, 13	hlrelat1 40550	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ (0.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → ((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 → ∃𝑝 ∈ 𝐴 (¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥)))
15	6, 10, 11, 14	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → ((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 → ∃𝑝 ∈ 𝐴 (¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥)))
16	1, 4	op1cl 40335	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ OP → (1.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾))
17	8, 16	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → (1.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾))
18	1, 12, 2, 13	hlrelat1 40550	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾) ∧ (1.‘𝐾) ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))))
19	17, 18	mpd3an3 1491	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → (𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))))
20	15, 19	anim12d 621	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → (((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾)) → (∃𝑝 ∈ 𝐴 (¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝐴 (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾)))))
21		reeanv 3234	. . . . 5 ⊢ (∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))) ↔ (∃𝑝 ∈ 𝐴 (¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝐴 (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))))
22		nbrne2 5124	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝(le‘𝐾)𝑥 ∧ ¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥) → 𝑝 ≠ 𝑞)
23	22	ad2ant2lr 761	. . . . . . 7 ⊢ (((¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))) → 𝑝 ≠ 𝑞)
24	23	reximi 3100	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑞 ∈ 𝐴 ((¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞)
25	24	reximi 3100	. . . . 5 ⊢ (∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞)
26	21, 25	sylbir 238	. . . 4 ⊢ ((∃𝑝 ∈ 𝐴 (¬ 𝑝(le‘𝐾)(0.‘𝐾) ∧ 𝑝(le‘𝐾)𝑥) ∧ ∃𝑞 ∈ 𝐴 (¬ 𝑞(le‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑞(le‘𝐾)(1.‘𝐾))) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞)
27	20, 26	syl6 36	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐾)) → (((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞))
28	27	rexlimdva 3163	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ HL → (∃𝑥 ∈ (Base‘𝐾)((0.‘𝐾)(lt‘𝐾)𝑥 ∧ 𝑥(lt‘𝐾)(1.‘𝐾)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞))
29	5, 28	mpd 16	1 ⊢ (𝐾 ∈ HL → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 𝑝 ≠ 𝑞)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  Basecbs 17392  lecple 17440  ltcplt 18487  0.cp0 18600  1.cp1 18601  OPcops 40322  Atomscatm 40413  HLchlt 40500

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 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  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-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-proset 18473  df-poset 18492  df-plt 18507  df-lub 18523  df-glb 18524  df-join 18525  df-meet 18526  df-p0 18602  df-p1 18603  df-lat 18611  df-clat 18678  df-oposet 40326  df-ol 40328  df-oml 40329  df-covers 40416  df-ats 40417  df-atl 40448  df-cvlat 40472  df-hlat 40501

This theorem is used by:  atex  40556