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 39354
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 39353 . 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 39324 . . . . 5 (𝐾 ∈ CvLat ↔ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1093anbi3i 1160 . . . 4 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ (𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ (𝐾 ∈ AtLat ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥)))))
11 anass 468 . . . . 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 1089 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat) ∧ 𝐾 ∈ AtLat))
1312anbi1i 624 . . . . 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 1089 . . . . 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 304 . . . 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 275 . . 3 ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ CvLat) ↔ ((𝐾 ∈ OML ∧ 𝐾 ∈ CLat ∧ 𝐾 ∈ AtLat) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐵 ((¬ 𝑥 𝑧𝑥 (𝑧 𝑦)) → 𝑦 (𝑧 𝑥))))
1716anbi1i 624 . 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 468 . . 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 468 . . . . 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 460 . . . . . . 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 3138 . . . . . . 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 278 . . . . . 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 624 . . . . 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 277 . . . 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 623 . . 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 275 . 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 297 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 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wrex 3070   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  Basecbs 17247  lecple 17304  ltcplt 18354  joincjn 18357  0.cp0 18468  1.cp1 18469  CLatccla 18543  OMLcoml 39176  Atomscatm 39264  AtLatcal 39265  CvLatclc 39266  HLchlt 39351
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-ext 2708
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-sb 2065  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3437  df-v 3482  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-nul 4334  df-if 4526  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-br 5144  df-iota 6514  df-fv 6569  df-ov 7434  df-cvlat 39323  df-hlat 39352
This theorem is referenced by:  ishlatiN  39356  hlsuprexch  39383  hlhgt4  39390
  Copyright terms: Public domain W3C validator