Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ishlat2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ishlat2 36597
Description: The predicate "is a Hilbert lattice". Here we replace 𝐾 ∈ CvLat with the weaker 𝐾 ∈ AtLat and show the exchange property explicitly. (Contributed by NM, 5-Nov-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
ishlat.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
ishlat.l = (le‘𝐾)
ishlat.s < = (lt‘𝐾)
ishlat.j = (join‘𝐾)
ishlat.z 0 = (0.‘𝐾)
ishlat.u 1 = (1.‘𝐾)
ishlat.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
ishlat2 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   < (𝑥,𝑦,𝑧)   1 (𝑥,𝑦,𝑧)   (𝑥,𝑦,𝑧)   (𝑥,𝑦,𝑧)   0 (𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem ishlat2
StepHypRef Expression
1 ishlat.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐾)
2 ishlat.l . . 3 = (le‘𝐾)
3 ishlat.s . . 3 < = (lt‘𝐾)
4 ishlat.j . . 3 = (join‘𝐾)
5 ishlat.z . . 3 0 = (0.‘𝐾)
6 ishlat.u . . 3 1 = (1.‘𝐾)
7 ishlat.a . . 3 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7ishlat1 36596 . 2 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
91, 2, 4, 7iscvlat 36567 . . . . 5 (𝐾 ∈ CvLat ↔ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1093anbi3i 1156 . . . 4 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ (𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
11 anass 472 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
12 df-3an 1086 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat))
1312anbi1i 626 . . . . 5 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
14 df-3an 1086 . . . . 5 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
1511, 13, 143bitr4ri 307 . . . 4 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1610, 15bitri 278 . . 3 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1716anbi1i 626 . 2 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
18 anass 472 . . 3 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))))
19 anass 472 . . . . 5 (((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
20 ancom 464 . . . . . . 7 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
21 r19.26-2 3166 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
2220, 21bitr4i 281 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
2322anbi1i 626 . . . . 5 (((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦)))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))
2419, 23bitr3i 280 . . . 4 ((∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))
2524anbi2i 625 . . 3 (((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 ))))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
2618, 25bitri 278 . 2 ((((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
278, 17, 263bitri 300 1 (𝐾 ∈ HL ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 ((𝑥𝑦 → ∃𝑧𝐴 (𝑧𝑥𝑧𝑦𝑧 (𝑥 𝑦))) ∧ ∀𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))) ∧ ∃𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵 (( 0 < 𝑥𝑥 < 𝑦) ∧ (𝑦 < 𝑧𝑧 < 1 )))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3014  wral 3133  wrex 3134   class class class wbr 5052  cfv 6343  (class class class)co 7149  Basecbs 16483  lecple 16572  ltcplt 17551  joincjn 17554  0.cp0 17647  1.cp1 17648  CLatccla 17717  OMLcoml 36419  Atomscatm 36507  AtLatcal 36508  CvLatclc 36509  HLchlt 36594
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ral 3138  df-rex 3139  df-rab 3142  df-v 3482  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-sn 4551  df-pr 4553  df-op 4557  df-uni 4825  df-br 5053  df-iota 6302  df-fv 6351  df-ov 7152  df-cvlat 36566  df-hlat 36595
This theorem is referenced by:  ishlatiN  36599  hlsuprexch  36625  hlhgt4  36632
  Copyright terms: Public domain W3C validator