Theorem llnle 37459

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 763	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝐾 ∈ HL)
2		simplr 765	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
3		simprl 767	. . 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 37377	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ≠ 0 ) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
9	1, 2, 3, 8	syl3anc 1369	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
10		simp1ll 1234	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝐾 ∈ HL)
11	4, 7	atbase 37230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ 𝐴 → 𝑝 ∈ 𝐵)
12	11	3ad2ant2 1132	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐵)
13		simp1lr 1235	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐵)
14		simp3 1136	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≤ 𝑋)
15		simp2 1135	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐴)
16		simp1rr 1237	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)
17		nelne2 3041	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴) → 𝑝 ≠ 𝑋)
18	15, 16, 17	syl2anc 583	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≠ 𝑋)
19		eqid 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ (lt‘𝐾) = (lt‘𝐾)
20	5, 19	pltval 17965	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑝(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑝 ≠ 𝑋)))
21	10, 15, 13, 20	syl3anc 1369	. . . . . . 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 709	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝(lt‘𝐾)𝑋)
23		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
24		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
25	4, 5, 19, 23, 24, 7	hlrelat3 37353	. . . . . 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 1371	. . . . 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 1234	. . . . . . . . . . 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 1204	. . . . . . . . . . . 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 1206	. . . . . . . . . . . 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 37308	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
31	27, 28, 29, 30	syl3anc 1369	. . . . . . . . . . 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 1199	. . . . . . . . . . 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 37449	. . . . . . . . . . 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 1371	. . . . . . . . . 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 1200	. . . . . . . . . 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 5073	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = (𝑝(join‘𝐾)𝑞) → (𝑦 ≤ 𝑋 ↔ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋))
38	37	rspcev 3552	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝑁 ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)
39	35, 36, 38	syl2anc 583	. . . . . . . . 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 1117	. . . . . . . 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 1351	. . . . . . 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 1109	. . . . . 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 3211	. . . . 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 1117	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → (𝑝 ∈ 𝐴 → (𝑝 ≤ 𝑋 → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))
46	45	rexlimdv 3211	. 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 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2942  ∃wrex 3064   class class class wbr 5070  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  Basecbs 16840  lecple 16895  ltcplt 17941  joincjn 17944  0.cp0 18056   ⋖ ccvr 37203  Atomscatm 37204  HLchlt 37291  LLinesclln 37432

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-id 5480  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-proset 17928  df-poset 17946  df-plt 17963  df-lub 17979  df-glb 17980  df-join 17981  df-meet 17982  df-p0 18058  df-lat 18065  df-clat 18132  df-oposet 37117  df-ol 37119  df-oml 37120  df-covers 37207  df-ats 37208  df-atl 37239  df-cvlat 37263  df-hlat 37292  df-llines 37439

This theorem is referenced by:  llnmlplnN  37480  lplnle  37481  llncvrlpln  37499