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Theorem lncmp

Description: If two lines are comparable, they are equal. (Contributed by NM, 30-Apr-2012)

Ref Expression
Hypotheses lncmp.b ⊢ B = Base K
lncmp.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
lncmp.n ⊢ N = Lines ⁡ K
lncmp.m ⊢ M = pmap ⁡ K
Assertion lncmp ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X ≤ ˙ Y ↔ X = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lncmp.b ⊢ B = Base K
2 lncmp.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 lncmp.n ⊢ N = Lines ⁡ K
4 lncmp.m ⊢ M = pmap ⁡ K
5 simplrl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → M ⁡ X ∈ N
6 simpll1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → K ∈ HL
7 simpll2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → X ∈ B
8 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
9 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
10 1 8 9 3 4 isline3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B → M ⁡ X ∈ N ↔ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q
11 6 7 10 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → M ⁡ X ∈ N ↔ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q
12 5 11 mpbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q
13 simp3rr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X = p join ⁡ K q
14 simp1l1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → K ∈ HL
15 simp1l3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → Y ∈ B
16 simp1rr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → M ⁡ Y ∈ N
17 simp3ll ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ∈ Atoms ⁡ K
18 simp3lr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → q ∈ Atoms ⁡ K
19 simp3rl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ≠ q
20 14 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → K ∈ Lat
21 1 9 atbase ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ B
22 17 21 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ∈ B
23 simp1l2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X ∈ B
24 2 8 9 hlatlej1 ⊢ K ∈ HL ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K → p ≤ ˙ p join ⁡ K q
25 14 17 18 24 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ≤ ˙ p join ⁡ K q
26 25 13 breqtrrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ≤ ˙ X
27 simp2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X ≤ ˙ Y
28 1 2 20 22 23 15 26 27 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → p ≤ ˙ Y
29 1 9 atbase ⊢ q ∈ Atoms ⁡ K → q ∈ B
30 18 29 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → q ∈ B
31 2 8 9 hlatlej2 ⊢ K ∈ HL ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K → q ≤ ˙ p join ⁡ K q
32 14 17 18 31 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → q ≤ ˙ p join ⁡ K q
33 32 13 breqtrrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → q ≤ ˙ X
34 1 2 20 30 23 15 33 27 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → q ≤ ˙ Y
35 1 2 8 9 3 4 lneq2at ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ p ≤ ˙ Y ∧ q ≤ ˙ Y → Y = p join ⁡ K q
36 14 15 16 17 18 19 28 34 35 syl332anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → Y = p join ⁡ K q
37 13 36 eqtr4d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X = Y
38 37 3expia ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X = Y
39 38 expd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K → p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X = Y
40 39 rexlimdvv ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ X = p join ⁡ K q → X = Y
41 12 40 mpd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N ∧ X ≤ ˙ Y → X = Y
42 41 ex ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X ≤ ˙ Y → X = Y
43 simpl1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → K ∈ HL
44 43 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → K ∈ Lat
45 simpl2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X ∈ B
46 1 2 latref ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X
47 44 45 46 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X ≤ ˙ X
48 breq2 ⊢ X = Y → X ≤ ˙ X ↔ X ≤ ˙ Y
49 47 48 syl5ibcom ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X = Y → X ≤ ˙ Y
50 42 49 impbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ M ⁡ X ∈ N ∧ M ⁡ Y ∈ N → X ≤ ˙ Y ↔ X = Y