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Theorem isdlat

Description: Property of being a distributive lattice. (Contributed by Stefan O'Rear, 30-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses isdlat.b ⊢ B = Base K
isdlat.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
isdlat.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
Assertion isdlat ⊢ K ∈ DLat ↔ K ∈ Lat ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isdlat.b ⊢ B = Base K
2 isdlat.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 isdlat.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
4 fveq2 ⊢ k = K → Base k = Base K
5 4 1 eqtr4di ⊢ k = K → Base k = B
6 fveq2 ⊢ k = K → join ⁡ k = join ⁡ K
7 6 2 eqtr4di ⊢ k = K → join ⁡ k = ∨ ˙
8 fveq2 ⊢ k = K → meet ⁡ k = meet ⁡ K
9 8 3 eqtr4di ⊢ k = K → meet ⁡ k = ∧ ˙
10 9 sbceq1d ⊢ k = K → [˙ meet ⁡ k / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ [˙∧ ˙ / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z
11 7 10 sbceqbid ⊢ k = K → [˙ join ⁡ k / j]˙ [˙ meet ⁡ k / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ [˙∨ ˙ / j]˙ [˙∧ ˙ / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z
12 5 11 sbceqbid ⊢ k = K → [˙Base k / b]˙ [˙ join ⁡ k / j]˙ [˙ meet ⁡ k / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ [˙B / b]˙ [˙∨ ˙ / j]˙ [˙∧ ˙ / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z
13 1 fvexi ⊢ B ∈ V
14 2 fvexi ⊢ ∨ ˙ ∈ V
15 3 fvexi ⊢ ∧ ˙ ∈ V
16 raleq ⊢ b = B → ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ z ∈ B x m y j z = x m y j x m z
17 16 raleqbi1dv ⊢ b = B → ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x m y j z = x m y j x m z
18 17 raleqbi1dv ⊢ b = B → ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x m y j z = x m y j x m z
19 simpr ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → m = ∧ ˙
20 eqidd ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x = x
21 simpl ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → j = ∨ ˙
22 21 oveqd ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → y j z = y ∨ ˙ z
23 19 20 22 oveq123d ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x m y j z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ z
24 19 oveqd ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x m y = x ∧ ˙ y
25 19 oveqd ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x m z = x ∧ ˙ z
26 21 24 25 oveq123d ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x m y j x m z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
27 23 26 eqeq12d ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → x m y j z = x m y j x m z ↔ x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
28 27 ralbidv ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → ∀ z ∈ B x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
29 28 2ralbidv ⊢ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
30 18 29 sylan9bb ⊢ b = B ∧ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
31 30 3impb ⊢ b = B ∧ j = ∨ ˙ ∧ m = ∧ ˙ → ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
32 13 14 15 31 sbc3ie ⊢ [˙B / b]˙ [˙∨ ˙ / j]˙ [˙∧ ˙ / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
33 12 32 bitrdi ⊢ k = K → [˙Base k / b]˙ [˙ join ⁡ k / j]˙ [˙ meet ⁡ k / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
34 df-dlat ⊢ DLat = k ∈ Lat | [˙Base k / b]˙ [˙ join ⁡ k / j]˙ [˙ meet ⁡ k / m]˙ ∀ x ∈ b ∀ y ∈ b ∀ z ∈ b x m y j z = x m y j x m z
35 33 34 elrab2 ⊢ K ∈ DLat ↔ K ∈ Lat ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z