Metamath Proof Explorer


Theorem latdisd

Description: In a lattice, joins distribute over meets if and only if meets distribute over joins; the distributive property is self-dual. (Contributed by Stefan O'Rear, 29-Jan-2015)

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

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 latdisd.b ⊢ B = Base K
2 latdisd.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 latdisd.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
4 1 2 3 latdisdlem ⊢ K ∈ Lat → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∨ ˙ y ∧ ˙ z = x ∨ ˙ y ∧ ˙ x ∨ ˙ z → ∀ u ∈ B ∀ v ∈ B ∀ w ∈ B u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w
5 eqid ⊢ ODual ⁡ K = ODual ⁡ K
6 5 odulat ⊢ K ∈ Lat → ODual ⁡ K ∈ Lat
7 5 1 odubas ⊢ B = Base ODual ⁡ K
8 5 3 odujoin ⊢ ∧ ˙ = join ⁡ ODual ⁡ K
9 5 2 odumeet ⊢ ∨ ˙ = meet ⁡ ODual ⁡ K
10 7 8 9 latdisdlem ⊢ ODual ⁡ K ∈ Lat → ∀ u ∈ B ∀ v ∈ B ∀ w ∈ B u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∨ ˙ y ∧ ˙ z = x ∨ ˙ y ∧ ˙ x ∨ ˙ z
11 6 10 syl ⊢ K ∈ Lat → ∀ u ∈ B ∀ v ∈ B ∀ w ∈ B u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∨ ˙ y ∧ ˙ z = x ∨ ˙ y ∧ ˙ x ∨ ˙ z
12 4 11 impbid ⊢ K ∈ Lat → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∨ ˙ y ∧ ˙ z = x ∨ ˙ y ∧ ˙ x ∨ ˙ z ↔ ∀ u ∈ B ∀ v ∈ B ∀ w ∈ B u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w
13 oveq1 ⊢ u = x → u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = x ∧ ˙ v ∨ ˙ w
14 oveq1 ⊢ u = x → u ∧ ˙ v = x ∧ ˙ v
15 oveq1 ⊢ u = x → u ∧ ˙ w = x ∧ ˙ w
16 14 15 oveq12d ⊢ u = x → u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w = x ∧ ˙ v ∨ ˙ x ∧ ˙ w
17 13 16 eqeq12d ⊢ u = x → u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w ↔ x ∧ ˙ v ∨ ˙ w = x ∧ ˙ v ∨ ˙ x ∧ ˙ w
18 oveq1 ⊢ v = y → v ∨ ˙ w = y ∨ ˙ w
19 18 oveq2d ⊢ v = y → x ∧ ˙ v ∨ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ w
20 oveq2 ⊢ v = y → x ∧ ˙ v = x ∧ ˙ y
21 20 oveq1d ⊢ v = y → x ∧ ˙ v ∨ ˙ x ∧ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ w
22 19 21 eqeq12d ⊢ v = y → x ∧ ˙ v ∨ ˙ w = x ∧ ˙ v ∨ ˙ x ∧ ˙ w ↔ x ∧ ˙ y ∨ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ w
23 oveq2 ⊢ w = z → y ∨ ˙ w = y ∨ ˙ z
24 23 oveq2d ⊢ w = z → x ∧ ˙ y ∨ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ z
25 oveq2 ⊢ w = z → x ∧ ˙ w = x ∧ ˙ z
26 25 oveq2d ⊢ w = z → x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
27 24 26 eqeq12d ⊢ w = z → x ∧ ˙ y ∨ ˙ w = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ w ↔ x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
28 17 22 27 cbvral3vw ⊢ ∀ u ∈ B ∀ v ∈ B ∀ w ∈ B u ∧ ˙ v ∨ ˙ w = u ∧ ˙ v ∨ ˙ u ∧ ˙ w ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z
29 12 28 bitrdi ⊢ K ∈ Lat → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∨ ˙ y ∧ ˙ z = x ∨ ˙ y ∧ ˙ x ∨ ˙ z ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B ∀ z ∈ B x ∧ ˙ y ∨ ˙ z = x ∧ ˙ y ∨ ˙ x ∧ ˙ z