Metamath Proof Explorer


Theorem cvlexchb1

Description: An atomic covering lattice has the exchange property. (Contributed by NM, 16-Nov-2011)

Ref Expression
Hypotheses cvlexch.b ⊢ B = Base K
cvlexch.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
cvlexch.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
cvlexch.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
Assertion cvlexchb1 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cvlexch.b ⊢ B = Base K
2 cvlexch.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 cvlexch.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
4 cvlexch.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
5 cvllat ⊢ K ∈ CvLat → K ∈ Lat
6 5 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → K ∈ Lat
7 simpr3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ∈ B
8 simpr2 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → Q ∈ A
9 1 4 atbase ⊢ Q ∈ A → Q ∈ B
10 8 9 syl ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → Q ∈ B
11 1 2 3 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Q ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
12 6 7 10 11 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
13 12 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
14 13 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
15 simpr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
16 simpr1 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → P ∈ A
17 1 4 atbase ⊢ P ∈ A → P ∈ B
18 16 17 syl ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → P ∈ B
19 1 3 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Q ∈ B → X ∨ ˙ Q ∈ B
20 6 7 10 19 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ∨ ˙ Q ∈ B
21 1 2 3 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ P ∈ B ∧ X ∨ ˙ Q ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
22 6 7 18 20 21 syl13anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
23 22 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
24 23 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
25 14 15 24 mpbi2and ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
26 1 2 3 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ P ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P
27 6 7 18 26 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P
28 27 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P
29 28 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P
30 1 2 3 4 cvlexch1 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
31 30 imp ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
32 1 3 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ P ∈ B → X ∨ ˙ P ∈ B
33 6 7 18 32 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ∨ ˙ P ∈ B
34 1 2 3 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Q ∈ B ∧ X ∨ ˙ P ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P ∧ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
35 6 7 10 33 34 syl13anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P ∧ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
36 35 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P ∧ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
37 36 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ≤ ˙ X ∨ ˙ P ∧ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
38 29 31 37 mpbi2and ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P
39 1 2 latasymb ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∨ ˙ P ∈ B ∧ X ∨ ˙ Q ∈ B → X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
40 6 33 20 39 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
41 40 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
42 41 adantr ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ∨ ˙ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ∧ X ∨ ˙ Q ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
43 25 38 42 mpbi2and ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X ∧ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
44 43 ex ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q → X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q
45 1 2 3 latlej2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ P ∈ B → P ≤ ˙ X ∨ ˙ P
46 6 7 18 45 syl3anc ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → P ≤ ˙ X ∨ ˙ P
47 breq2 ⊢ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q → P ≤ ˙ X ∨ ˙ P ↔ P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
48 46 47 syl5ibcom ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B → X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
49 48 3adant3 ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q
50 44 49 impbid ⊢ K ∈ CvLat ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ X ∈ B ∧ ¬ P ≤ ˙ X → P ≤ ˙ X ∨ ˙ Q ↔ X ∨ ˙ P = X ∨ ˙ Q