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Theorem trlord

Description: The ordering of two Hilbert lattice elements (under the fiducial hyperplane W ) is determined by the translations whose traces are under them. (Contributed by NM, 3-Mar-2014)

Ref Expression
Hypotheses trlord.b ⊢ B = Base K
trlord.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
trlord.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
trlord.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
trlord.t ⊢ T = LTrn ⁡ K ⁡ W
trlord.r ⊢ R = trL ⁡ K ⁡ W
Assertion trlord ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ≤ ˙ Y ↔ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 trlord.b ⊢ B = Base K
2 trlord.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 trlord.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
4 trlord.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
5 trlord.t ⊢ T = LTrn ⁡ K ⁡ W
6 trlord.r ⊢ R = trL ⁡ K ⁡ W
7 simpl1l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → K ∈ HL
8 7 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → K ∈ Lat
9 simpl1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → K ∈ HL ∧ W ∈ H
10 simprlr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → f ∈ T
11 1 4 5 6 trlcl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ f ∈ T → R ⁡ f ∈ B
12 9 10 11 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ∈ B
13 simpl2l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → X ∈ B
14 simpl3l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → Y ∈ B
15 simprr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ X
16 simprll ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → X ≤ ˙ Y
17 1 2 8 12 13 14 15 16 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ X ≤ ˙ Y ∧ f ∈ T ∧ R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y
18 17 exp44 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ≤ ˙ Y → f ∈ T → R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y
19 18 ralrimdv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ≤ ˙ Y → ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y
20 simp11l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → K ∈ HL
21 20 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → K ∈ Lat
22 simp2r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → u ∈ A
23 1 3 atbase ⊢ u ∈ A → u ∈ B
24 22 23 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → u ∈ B
25 simp12l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → X ∈ B
26 simp11r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → W ∈ H
27 1 4 lhpbase ⊢ W ∈ H → W ∈ B
28 26 27 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → W ∈ B
29 simp3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ X
30 simp12r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → X ≤ ˙ W
31 1 2 21 24 25 28 29 30 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ W
32 31 29 jca ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ W ∧ u ≤ ˙ X
33 32 3expia ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ W ∧ u ≤ ˙ X
34 simp11 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → K ∈ HL ∧ W ∈ H
35 simp2r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → u ∈ A
36 simp3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → u ≤ ˙ W
37 2 3 4 5 6 cdlemf ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → ∃ g ∈ T R ⁡ g = u
38 34 35 36 37 syl12anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → ∃ g ∈ T R ⁡ g = u
39 simp2l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y
40 fveq2 ⊢ f = g → R ⁡ f = R ⁡ g
41 40 breq1d ⊢ f = g → R ⁡ f ≤ ˙ X ↔ R ⁡ g ≤ ˙ X
42 40 breq1d ⊢ f = g → R ⁡ f ≤ ˙ Y ↔ R ⁡ g ≤ ˙ Y
43 41 42 imbi12d ⊢ f = g → R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ↔ R ⁡ g ≤ ˙ X → R ⁡ g ≤ ˙ Y
44 43 rspccv ⊢ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y → g ∈ T → R ⁡ g ≤ ˙ X → R ⁡ g ≤ ˙ Y
45 39 44 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → g ∈ T → R ⁡ g ≤ ˙ X → R ⁡ g ≤ ˙ Y
46 breq1 ⊢ R ⁡ g = u → R ⁡ g ≤ ˙ X ↔ u ≤ ˙ X
47 breq1 ⊢ R ⁡ g = u → R ⁡ g ≤ ˙ Y ↔ u ≤ ˙ Y
48 46 47 imbi12d ⊢ R ⁡ g = u → R ⁡ g ≤ ˙ X → R ⁡ g ≤ ˙ Y ↔ u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
49 48 biimpcd ⊢ R ⁡ g ≤ ˙ X → R ⁡ g ≤ ˙ Y → R ⁡ g = u → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
50 45 49 syl6 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → g ∈ T → R ⁡ g = u → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
51 50 rexlimdv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → ∃ g ∈ T R ⁡ g = u → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
52 38 51 mpd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A ∧ u ≤ ˙ W → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
53 52 3expia ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A → u ≤ ˙ W → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
54 53 impd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A → u ≤ ˙ W ∧ u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
55 33 54 syld ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W ∧ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y ∧ u ∈ A → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
56 55 exp32 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y → u ∈ A → u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
57 56 ralrimdv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y → ∀ u ∈ A u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
58 simp1l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → K ∈ HL
59 simp2l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ∈ B
60 simp3l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → Y ∈ B
61 1 2 3 hlatle ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ ˙ Y ↔ ∀ u ∈ A u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
62 58 59 60 61 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ≤ ˙ Y ↔ ∀ u ∈ A u ≤ ˙ X → u ≤ ˙ Y
63 57 62 sylibrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y → X ≤ ˙ Y
64 19 63 impbid ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ X ∈ B ∧ X ≤ ˙ W ∧ Y ∈ B ∧ Y ≤ ˙ W → X ≤ ˙ Y ↔ ∀ f ∈ T R ⁡ f ≤ ˙ X → R ⁡ f ≤ ˙ Y