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Theorem lplnle 39239
Description: Any element greater than 0 and not an atom and not a lattice line majorizes a lattice plane. (Contributed by NM, 28-Jun-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
lplnle.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
lplnle.l = (le‘𝐾)
lplnle.z 0 = (0.‘𝐾)
lplnle.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
lplnle.n 𝑁 = (LLines‘𝐾)
lplnle.p 𝑃 = (LPlanes‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
lplnle (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)
Distinct variable groups:   𝑦,𝐾   𝑦,   𝑦,𝑃   𝑦,𝑋
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝐵(𝑦)   𝑁(𝑦)   0 (𝑦)

Proof of Theorem lplnle
Dummy variables 𝑧 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lplnle.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐾)
2 lplnle.l . . . 4 = (le‘𝐾)
3 lplnle.z . . . 4 0 = (0.‘𝐾)
4 lplnle.a . . . 4 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
5 lplnle.n . . . 4 𝑁 = (LLines‘𝐾)
61, 2, 3, 4, 5llnle 39217 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴)) → ∃𝑧𝑁 𝑧 𝑋)
763adantr3 1168 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → ∃𝑧𝑁 𝑧 𝑋)
8 simp1ll 1233 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝐾 ∈ HL)
91, 5llnbase 39208 . . . . . . 7 (𝑧𝑁𝑧𝐵)
1093ad2ant2 1131 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑧𝐵)
11 simp1lr 1234 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑋𝐵)
12 simp3 1135 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑧 𝑋)
13 simp2 1134 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑧𝑁)
14 simp1r3 1268 . . . . . . . 8 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → ¬ 𝑋𝑁)
15 nelne2 3030 . . . . . . . 8 ((𝑧𝑁 ∧ ¬ 𝑋𝑁) → 𝑧𝑋)
1613, 14, 15syl2anc 582 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑧𝑋)
17 eqid 2726 . . . . . . . . 9 (lt‘𝐾) = (lt‘𝐾)
182, 17pltval 18357 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑧𝑁𝑋𝐵) → (𝑧(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑧 𝑋𝑧𝑋)))
198, 13, 11, 18syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → (𝑧(lt‘𝐾)𝑋 ↔ (𝑧 𝑋𝑧𝑋)))
2012, 16, 19mpbir2and 711 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → 𝑧(lt‘𝐾)𝑋)
21 eqid 2726 . . . . . . 7 (join‘𝐾) = (join‘𝐾)
22 eqid 2726 . . . . . . 7 ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
231, 2, 17, 21, 22, 4hlrelat3 39111 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑧𝐵𝑋𝐵) ∧ 𝑧(lt‘𝐾)𝑋) → ∃𝑝𝐴 (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋))
248, 10, 11, 20, 23syl31anc 1370 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → ∃𝑝𝐴 (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋))
25 simp1ll 1233 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝐾 ∈ HL)
2625hllatd 39062 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝐾 ∈ Lat)
27 simp21 1203 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝑧𝑁)
2827, 9syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝑧𝐵)
29 simp23 1205 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝑝𝐴)
301, 4atbase 38987 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝𝐴𝑝𝐵)
3129, 30syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝑝𝐵)
321, 21latjcl 18464 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ Lat ∧ 𝑧𝐵𝑝𝐵) → (𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝐵)
3326, 28, 31, 32syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → (𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝐵)
34 simp3l 1198 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → 𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝))
35 lplnle.p . . . . . . . . . . . 12 𝑃 = (LPlanes‘𝐾)
361, 22, 5, 35lplni 39231 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝐵𝑧𝑁) ∧ 𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝)) → (𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝑃)
3725, 33, 27, 34, 36syl31anc 1370 . . . . . . . . . 10 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → (𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝑃)
38 simp3r 1199 . . . . . . . . . 10 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)
39 breq1 5156 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑧(join‘𝐾)𝑝) → (𝑦 𝑋 ↔ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋))
4039rspcev 3608 . . . . . . . . . 10 (((𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∈ 𝑃 ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)
4137, 38, 40syl2anc 582 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ (𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) ∧ (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋)) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)
42413exp 1116 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → ((𝑧𝑁𝑧 𝑋𝑝𝐴) → ((𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)))
43423expd 1350 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → (𝑧𝑁 → (𝑧 𝑋 → (𝑝𝐴 → ((𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)))))
44433imp 1108 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → (𝑝𝐴 → ((𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)))
4544rexlimdv 3143 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → (∃𝑝𝐴 (𝑧( ⋖ ‘𝐾)(𝑧(join‘𝐾)𝑝) ∧ (𝑧(join‘𝐾)𝑝) 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋))
4624, 45mpd 15 . . . 4 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) ∧ 𝑧𝑁𝑧 𝑋) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)
47463exp 1116 . . 3 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → (𝑧𝑁 → (𝑧 𝑋 → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)))
4847rexlimdv 3143 . 2 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → (∃𝑧𝑁 𝑧 𝑋 → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋))
497, 48mpd 15 1 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑋0 ∧ ¬ 𝑋𝐴 ∧ ¬ 𝑋𝑁)) → ∃𝑦𝑃 𝑦 𝑋)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 394  w3a 1084   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2930  wrex 3060   class class class wbr 5153  cfv 6554  (class class class)co 7424  Basecbs 17213  lecple 17273  ltcplt 18333  joincjn 18336  0.cp0 18448  Latclat 18456  ccvr 38960  Atomscatm 38961  HLchlt 39048  LLinesclln 39190  LPlanesclpl 39191
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-rep 5290  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-iun 5003  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-id 5580  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-proset 18320  df-poset 18338  df-plt 18355  df-lub 18371  df-glb 18372  df-join 18373  df-meet 18374  df-p0 18450  df-lat 18457  df-clat 18524  df-oposet 38874  df-ol 38876  df-oml 38877  df-covers 38964  df-ats 38965  df-atl 38996  df-cvlat 39020  df-hlat 39049  df-llines 39197  df-lplanes 39198
This theorem is referenced by:  lplncvrlvol  39315
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