Theorem llnle 37981

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 765	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝐾 ∈ HL)
2		simplr 767	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
3		simprl 769	. . 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 37899	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ≠ 0 ) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
9	1, 2, 3, 8	syl3anc 1371	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 𝑝 ≤ 𝑋)
10		simp1ll 1236	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝐾 ∈ HL)
11	4, 7	atbase 37751	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ∈ 𝐴 → 𝑝 ∈ 𝐵)
12	11	3ad2ant2 1134	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐵)
13		simp1lr 1237	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐵)
14		simp3 1138	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≤ 𝑋)
15		simp2 1137	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ∈ 𝐴)
16		simp1rr 1239	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)
17		nelne2 3042	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴) → 𝑝 ≠ 𝑋)
18	15, 16, 17	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝 ≠ 𝑋)
19		eqid 2736	. . . . . . . . 9 ⊢ (lt‘𝐾) = (lt‘𝐾)
20	5, 19	pltval 18221	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑝(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑝 ≤ 𝑋 ∧ 𝑝 ≠ 𝑋)))
21	10, 15, 13, 20	syl3anc 1371	. . . . . . 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 711	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑝 ≤ 𝑋) → 𝑝(lt‘𝐾)𝑋)
23		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
24		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
25	4, 5, 19, 23, 24, 7	hlrelat3 37875	. . . . . 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 1373	. . . . 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 1236	. . . . . . . . . . 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 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)) → 𝑝 ∈ 𝐴)
29		simp23 1208	. . . . . . . . . . . 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 37829	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝 ∈ 𝐴 ∧ 𝑞 ∈ 𝐴) → (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝐵)
31	27, 28, 29, 30	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . 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 1201	. . . . . . . . . . 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 37971	. . . . . . . . . . 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 1373	. . . . . . . . . 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 1202	. . . . . . . . . 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 5108	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = (𝑝(join‘𝐾)𝑞) → (𝑦 ≤ 𝑋 ↔ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋))
38	37	rspcev 3581	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑝(join‘𝐾)𝑞) ∈ 𝑁 ∧ (𝑝(join‘𝐾)𝑞) ≤ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)
39	35, 36, 38	syl2anc 584	. . . . . . . . 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 1119	. . . . . . . 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 1353	. . . . . . 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 1111	. . . . . 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 3150	. . . . 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 1119	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) ∧ (𝑋 ≠ 0 ∧ ¬ 𝑋 ∈ 𝐴)) → (𝑝 ∈ 𝐴 → (𝑝 ≤ 𝑋 → ∃𝑦 ∈ 𝑁 𝑦 ≤ 𝑋)))
46	45	rexlimdv 3150	. 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 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∃wrex 3073   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  Basecbs 17083  lecple 17140  ltcplt 18197  joincjn 18200  0.cp0 18312   ⋖ ccvr 37724  Atomscatm 37725  HLchlt 37812  LLinesclln 37954

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-id 5531  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-proset 18184  df-poset 18202  df-plt 18219  df-lub 18235  df-glb 18236  df-join 18237  df-meet 18238  df-p0 18314  df-lat 18321  df-clat 18388  df-oposet 37638  df-ol 37640  df-oml 37641  df-covers 37728  df-ats 37729  df-atl 37760  df-cvlat 37784  df-hlat 37813  df-llines 37961

This theorem is referenced by:  llnmlplnN  38002  lplnle  38003  llncvrlpln  38021