Theorem lvoli2 39575

Description: The join of 4 different atoms is a lattice volume. (Contributed by NM, 8-Jul-2012.)

Hypotheses

Ref	Expression
lvoli2.l	⊢ ≤ = (le‘𝐾)
lvoli2.j	⊢ ∨ = (join‘𝐾)
lvoli2.a	⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
lvoli2.v	⊢ 𝑉 = (LVols‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
lvoli2	⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ 𝑉)

Proof of Theorem lvoli2

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp12 1205	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑃 ∈ 𝐴)
2		simp13 1206	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑄 ∈ 𝐴)
3		simp3 1138	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)))
4		eqidd 2730	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))
5		neeq1 2987	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝑝 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃 ≠ 𝑞))
6		oveq1 7394	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝑝 ∨ 𝑞) = (𝑃 ∨ 𝑞))
7	6	breq2d 5119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ↔ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞)))
8	7	notbid 318	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ↔ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞)))
9	6	oveq1d 7402	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) = ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅))
10	9	breq2d 5119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
11	10	notbid 318	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
12	5, 8, 11	3anbi123d 1438	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ↔ (𝑃 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅))))
13	9	oveq1d 7402	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))
14	13	eqeq2d 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
15	12, 14	anbi12d 632	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) ↔ ((𝑃 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))))
16		neeq2 2988	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (𝑃 ≠ 𝑞 ↔ 𝑃 ≠ 𝑄))
17		oveq2 7395	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (𝑃 ∨ 𝑞) = (𝑃 ∨ 𝑄))
18	17	breq2d 5119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ↔ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄)))
19	18	notbid 318	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ↔ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄)))
20	17	oveq1d 7402	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) = ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))
21	20	breq2d 5119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)))
22	21	notbid 318	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)))
23	16, 19, 22	3anbi123d 1438	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → ((𝑃 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ↔ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))))
24	20	oveq1d 7402	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))
25	24	eqeq2d 2740	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
26	23, 25	anbi12d 632	. . . . . . 7 ⊢ (𝑞 = 𝑄 → (((𝑃 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) ↔ ((𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))))
27	15, 26	rspc2ev 3601	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴 ∧ ((𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
28	1, 2, 3, 4, 27	syl112anc 1376	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
29	28	3exp 1119	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → ((𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) → ((𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))))
30		simplrl 776	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → 𝑅 ∈ 𝐴)
31		simplrr 777	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → 𝑆 ∈ 𝐴)
32		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
33		breq1 5110	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ↔ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞)))
34	33	notbid 318	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ↔ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞)))
35		oveq2 7395	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) = ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅))
36	35	breq2d 5119	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ↔ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
37	36	notbid 318	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ↔ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
38	34, 37	3anbi23d 1441	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ↔ (𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅))))
39	35	oveq1d 7402	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠))
40	39	eqeq2d 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠)))
41	38, 40	anbi12d 632	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑟 = 𝑅 → (((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)) ↔ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠))))
42		breq1 5110	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
43	42	notbid 318	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ↔ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)))
44	43	3anbi3d 1444	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ↔ (𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅))))
45		oveq2 7395	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))
46	45	eqeq2d 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠) ↔ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)))
47	44, 46	anbi12d 632	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑠)) ↔ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))))
48	41, 47	rspc2ev 3601	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴 ∧ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)))
49	30, 31, 32, 48	syl3anc 1373	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)))
50	49	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) → (((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) → ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠))))
51	50	reximdv 3148	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) → (∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) → ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠))))
52	51	reximdv 3148	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴)) → (∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠))))
53	52	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → ((𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) → (∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)))))
54	29, 53	syldd 72	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → ((𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) → ((𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅)) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)))))
55	54	3imp 1110	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠)))
56		simp11 1204	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝐾 ∈ HL)
57	56	hllatd 39357	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝐾 ∈ Lat)
58		eqid 2729	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
59		lvoli2.j	. . . . . . 7 ⊢ ∨ = (join‘𝐾)
60		lvoli2.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
61	58, 59, 60	hlatjcl 39360	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾))
62	61	3ad2ant1 1133	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾))
63		simp2l 1200	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑅 ∈ 𝐴)
64	58, 60	atbase 39282	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ 𝐴 → 𝑅 ∈ (Base‘𝐾))
65	63, 64	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑅 ∈ (Base‘𝐾))
66	58, 59	latjcl 18398	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ (𝑃 ∨ 𝑄) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑅 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾))
67	57, 62, 65, 66	syl3anc 1373	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾))
68		simp2r 1201	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑆 ∈ 𝐴)
69	58, 60	atbase 39282	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐴 → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
70	68, 69	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
71	58, 59	latjcl 18398	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ Lat ∧ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑆 ∈ (Base‘𝐾)) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ (Base‘𝐾))
72	57, 67, 70, 71	syl3anc 1373	. . 3 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ (Base‘𝐾))
73		lvoli2.l	. . . 4 ⊢ ≤ = (le‘𝐾)
74		lvoli2.v	. . . 4 ⊢ 𝑉 = (LVols‘𝐾)
75	58, 73, 59, 60, 74	islvol5 39573	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ HL ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ (Base‘𝐾)) → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ 𝑉 ↔ ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠))))
76	56, 72, 75	syl2anc 584	. 2 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → ((((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ 𝑉 ↔ ∃𝑝 ∈ 𝐴 ∃𝑞 ∈ 𝐴 ∃𝑟 ∈ 𝐴 ∃𝑠 ∈ 𝐴 ((𝑝 ≠ 𝑞 ∧ ¬ 𝑟 ≤ (𝑝 ∨ 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ≤ ((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟)) ∧ (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) = (((𝑝 ∨ 𝑞) ∨ 𝑟) ∨ 𝑠))))
77	55, 76	mpbird 257	1 ⊢ (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃 ∈ 𝐴 ∧ 𝑄 ∈ 𝐴) ∧ (𝑅 ∈ 𝐴 ∧ 𝑆 ∈ 𝐴) ∧ (𝑃 ≠ 𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ≤ (𝑃 ∨ 𝑄) ∧ ¬ 𝑆 ≤ ((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅))) → (((𝑃 ∨ 𝑄) ∨ 𝑅) ∨ 𝑆) ∈ 𝑉)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2925  ∃wrex 3053   class class class wbr 5107  ‘cfv 6511  (class class class)co 7387  Basecbs 17179  lecple 17227  joincjn 18272  Latclat 18390  Atomscatm 39256  HLchlt 39343  LVolsclvol 39487

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-id 5533  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-proset 18255  df-poset 18274  df-plt 18289  df-lub 18305  df-glb 18306  df-join 18307  df-meet 18308  df-p0 18384  df-lat 18391  df-clat 18458  df-oposet 39169  df-ol 39171  df-oml 39172  df-covers 39259  df-ats 39260  df-atl 39291  df-cvlat 39315  df-hlat 39344  df-llines 39492  df-lplanes 39493  df-lvols 39494

This theorem is referenced by:  islvol2aN  39586  4atlem3  39590  2lplnja  39613