Theorem llnle 40010

Description: Any element greater than 0 and not an atom majorizes a lattice line. (Contributed by NM, 28-Jun-2012.)

Hypotheses

Ref	Expression
llnle.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
llnle.l	⊢ ≤ = (le‘𝐾)
llnle.z	⊢ 0 = (0.‘𝐾)
llnle.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
llnle.n	⊢ 𝑁 = (LLines‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
llnle	⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)

Distinct variable groups:   𝑦,𝐾   𝑦, ≤   𝑦,𝑁   𝑦,𝑋

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝐵(𝑦)   0 (𝑦)

Proof of Theorem llnle

Dummy variables 𝑞 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpll 772	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝐾 ∈ HL)
2		simplr 774	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
3		simprl 776	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ≠ 0 )
4		llnle.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
5		llnle.l	. . . 4 ⊢ ≤ = (le‘𝐾)
6		llnle.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0.‘𝐾)
7		llnle.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
8	4, 5, 6, 7	atle 39928	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ≠ 0 ) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
9	1, 2, 3, 8	syl3anc 1379	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
10		simp1ll 1243	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝐾 ∈ HL)
11	4, 7	atbase 39781	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ 𝐴 → 𝑝 ∈ 𝐵)
12	11	3ad2ant2 1140	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐵)
13		simp1lr 1244	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐵)
14		simp3 1144	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≤ 𝑋)
15		simp2 1143	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐴)
16		simp1rr 1246	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)
17		nelne2 3032	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴) → 𝑝 ≠ 𝑋)
18	15, 16, 17	syl2anc 590	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≠ 𝑋)
19		eqid 2739	. . . . . . . . 9 ⊢ (lt‘𝐾) = (lt‘𝐾)
20	5, 19	pltval 18287	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑝(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑝 ≠ 𝑋)))
21	10, 15, 13, 20	syl3anc 1379	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → (𝑝(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑝 ≠ 𝑋)))
22	14, 18, 21	mpbir2and 719	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝(lt‘𝐾)𝑋)
23		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
24		eqid 2739	. . . . . . 7 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
25	4, 5, 19, 23, 24, 7	hlrelat3 39904	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ 𝑝(lt‘𝐾)𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋))
26	10, 12, 13, 22, 25	syl31anc 1381	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋))
27		simp1ll 1243	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → 𝐾 ∈ HL)
28		simp21 1213	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → 𝑝 ∈ 𝐴)
29		simp23 1215	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → 𝑞 ∈ 𝐴)
30	4, 23, 7	hlatjcl 39859	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
31	27, 28, 29, 30	syl3anc 1379	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
32		simp3l 1208	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → 𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞))
33		llnle.n	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑁 = (LLines‘𝐾)
34	4, 24, 7, 33	llni 40000	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵 ∧ 𝑝 ∈ 𝐴) ∧ 𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞)) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝑁)
35	27, 31, 28, 32, 34	syl31anc 1381	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝑁)
36		simp3r 1209	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)
37		breq1 5075	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = (𝑝(join‘𝐾)𝑞) → (𝑦 ≤ 𝑋 ↔ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋))
38	37	rspcev 3560	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝑁 ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)
39	35, 36, 38	syl2anc 590	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ (𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) ∧ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋)) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)
40	39	3exp 1125	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ((𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → ((𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))
41	40	3expd 1360	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → (𝑝 ∈ 𝐴 → (𝑝 ≤ 𝑋 → (𝑞 ∈ 𝐴 → ((𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))))
42	41	3imp 1116	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → (𝑞 ∈ 𝐴 → ((𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))
43	42	rexlimdv 3138	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → (∃𝑞 ∈ 𝐴 (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋))
44	26, 43	mpd 15	. . . 4 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)
45	44	3exp 1125	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → (𝑝 ∈ 𝐴 → (𝑝 ≤ 𝑋 → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))
46	45	rexlimdv 3138	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → (∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋 → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋))
47	9, 46	mpd 15	1 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2934  ∃wrex 3063   class class class wbr 5072  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356  Basecbs 17170  lecple 17218  ltcplt 18265  joincjn 18268  0.cp0 18378   ⋖ ccvr 39754  Atomscatm 39755  HLchlt 39842  LLinesclln 39983

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-id 5513  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-proset 18251  df-poset 18270  df-plt 18285  df-lub 18301  df-glb 18302  df-join 18303  df-meet 18304  df-p0 18380  df-lat 18389  df-clat 18456  df-oposet 39668  df-ol 39670  df-oml 39671  df-covers 39758  df-ats 39759  df-atl 39790  df-cvlat 39814  df-hlat 39843  df-llines 39990

This theorem is referenced by:  llnmlplnN  40031  lplnle  40032  llncvrlpln  40050