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Theorem pmapjoin

Description: The projective map of the join of two lattice elements. Part of Equation 15.5.3 of MaedaMaeda p. 63. (Contributed by NM, 27-Jan-2012)

Ref Expression
Hypotheses pmapjoin.b ⊢ B = Base K
pmapjoin.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
pmapjoin.m ⊢ M = pmap ⁡ K
pmapjoin.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion pmapjoin ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ∨ ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pmapjoin.b ⊢ B = Base K
2 pmapjoin.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 pmapjoin.m ⊢ M = pmap ⁡ K
4 pmapjoin.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
5 simpl ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X → p ∈ Atoms ⁡ K
6 5 a1i ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X → p ∈ Atoms ⁡ K
7 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
8 1 7 atbase ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ B
9 eqid ⊢ ≤ K = ≤ K
10 1 9 2 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y
11 10 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y
12 simpl1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → K ∈ Lat
13 simpr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → p ∈ B
14 simpl2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → X ∈ B
15 1 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
16 15 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
17 1 9 lattr ⊢ K ∈ Lat ∧ p ∈ B ∧ X ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → p ≤ K X ∧ X ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
18 12 13 14 16 17 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → p ≤ K X ∧ X ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
19 11 18 mpan2d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → p ≤ K X → p ≤ K X ∨ ˙ Y
20 19 expimpd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ B ∧ p ≤ K X → p ≤ K X ∨ ˙ Y
21 8 20 sylani ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X → p ≤ K X ∨ ˙ Y
22 6 21 jcad ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
23 simpl ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y → p ∈ Atoms ⁡ K
24 23 a1i ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y → p ∈ Atoms ⁡ K
25 1 9 2 latlej2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y
26 25 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y
27 simpl3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → Y ∈ B
28 1 9 lattr ⊢ K ∈ Lat ∧ p ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → p ≤ K Y ∧ Y ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
29 12 13 27 16 28 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → p ≤ K Y ∧ Y ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
30 26 29 mpan2d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → p ≤ K Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
31 30 expimpd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ B ∧ p ≤ K Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
32 8 31 sylani ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
33 24 32 jcad ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
34 22 33 jaod ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
35 simpl ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ∈ Atoms ⁡ K
36 35 a1i ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ∈ Atoms ⁡ K
37 1 9 7 3 elpmap ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B → q ∈ M ⁡ X ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X
38 37 3adant3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → q ∈ M ⁡ X ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X
39 1 9 7 3 elpmap ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ B → r ∈ M ⁡ Y ↔ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ≤ K Y
40 39 3adant2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → r ∈ M ⁡ Y ↔ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ≤ K Y
41 38 40 anbi12d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → q ∈ M ⁡ X ∧ r ∈ M ⁡ Y ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ≤ K Y
42 an4 ⊢ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ≤ K Y ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ≤ K Y
43 41 42 bitrdi ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → q ∈ M ⁡ X ∧ r ∈ M ⁡ Y ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ≤ K Y
44 43 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → q ∈ M ⁡ X ∧ r ∈ M ⁡ Y ↔ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ≤ K Y
45 1 7 atbase ⊢ q ∈ Atoms ⁡ K → q ∈ B
46 1 7 atbase ⊢ r ∈ Atoms ⁡ K → r ∈ B
47 45 46 anim12i ⊢ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ∈ Atoms ⁡ K → q ∈ B ∧ r ∈ B
48 simpll1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → K ∈ Lat
49 simprl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ∈ B
50 simpll2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → X ∈ B
51 simprr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → r ∈ B
52 simpll3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → Y ∈ B
53 1 9 2 latjlej12 ⊢ K ∈ Lat ∧ q ∈ B ∧ X ∈ B ∧ r ∈ B ∧ Y ∈ B → q ≤ K X ∧ r ≤ K Y → q ∨ ˙ r ≤ K X ∨ ˙ Y
54 48 49 50 51 52 53 syl122anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ≤ K X ∧ r ≤ K Y → q ∨ ˙ r ≤ K X ∨ ˙ Y
55 simplr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → p ∈ B
56 1 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ∨ ˙ r ∈ B
57 48 49 51 56 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ∨ ˙ r ∈ B
58 15 ad2antrr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
59 1 9 lattr ⊢ K ∈ Lat ∧ p ∈ B ∧ q ∨ ˙ r ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → p ≤ K q ∨ ˙ r ∧ q ∨ ˙ r ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
60 48 55 57 58 59 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → p ≤ K q ∨ ˙ r ∧ q ∨ ˙ r ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K X ∨ ˙ Y
61 60 expcomd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ∨ ˙ r ≤ K X ∨ ˙ Y → p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
62 54 61 syld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B ∧ q ∈ B ∧ r ∈ B → q ≤ K X ∧ r ≤ K Y → p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
63 62 expimpd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → q ∈ B ∧ r ∈ B ∧ q ≤ K X ∧ r ≤ K Y → p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
64 47 63 sylani ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → q ∈ Atoms ⁡ K ∧ r ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ≤ K X ∧ r ≤ K Y → p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
65 44 64 sylbid ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → q ∈ M ⁡ X ∧ r ∈ M ⁡ Y → p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
66 65 rexlimdvv ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
67 66 expimpd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ B ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
68 8 67 sylani ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ≤ K X ∨ ˙ Y
69 36 68 jcad ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
70 34 69 jaod ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
71 simp1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → K ∈ Lat
72 1 7 3 pmapssat ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B → M ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K
73 72 3adant3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K
74 1 7 3 pmapssat ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ B → M ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K
75 74 3adant2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K
76 9 2 7 4 elpadd ⊢ K ∈ Lat ∧ M ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ M ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K → p ∈ M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y ↔ p ∈ M ⁡ X ∨ p ∈ M ⁡ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r
77 71 73 75 76 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y ↔ p ∈ M ⁡ X ∨ p ∈ M ⁡ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r
78 1 9 7 3 elpmap ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B → p ∈ M ⁡ X ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X
79 78 3adant3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X
80 1 9 7 3 elpmap ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y
81 80 3adant2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y
82 79 81 orbi12d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X ∨ p ∈ M ⁡ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y
83 82 orbi1d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X ∨ p ∈ M ⁡ Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r
84 77 83 bitrd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K Y ∨ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ ∃ q ∈ M ⁡ X ∃ r ∈ M ⁡ Y p ≤ K q ∨ ˙ r
85 1 9 7 3 elpmap ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X ∨ ˙ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
86 71 15 85 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X ∨ ˙ Y ↔ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≤ K X ∨ ˙ Y
87 70 84 86 3imtr4d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → p ∈ M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y → p ∈ M ⁡ X ∨ ˙ Y
88 87 ssrdv ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M ⁡ X + ˙ M ⁡ Y ⊆ M ⁡ X ∨ ˙ Y