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Theorem cdlemk56

Description: Part of Lemma K of Crawley p. 118. Line 11, p. 120, "tau is in Delta" i.e. U is a trace-preserving endormorphism. (Contributed by NM, 31-Jul-2013)

Ref Expression
Hypotheses cdlemk5.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝐾 )
cdlemk5.l = ( le ‘ 𝐾 )
cdlemk5.j = ( join ‘ 𝐾 )
cdlemk5.m = ( meet ‘ 𝐾 )
cdlemk5.a 𝐴 = ( Atoms ‘ 𝐾 )
cdlemk5.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
cdlemk5.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
cdlemk5.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
cdlemk5.z 𝑍 = ( ( 𝑃 ( 𝑅𝑏 ) ) ( ( 𝑁𝑃 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑏 𝐹 ) ) ) )
cdlemk5.y 𝑌 = ( ( 𝑃 ( 𝑅𝑔 ) ) ( 𝑍 ( 𝑅 ‘ ( 𝑔 𝑏 ) ) ) )
cdlemk5.x 𝑋 = ( 𝑧𝑇𝑏𝑇 ( ( 𝑏 ≠ ( I ↾ 𝐵 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝐹 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝑔 ) ) → ( 𝑧𝑃 ) = 𝑌 ) )
cdlemk5.u 𝑈 = ( 𝑔𝑇 ↦ if ( 𝐹 = 𝑁 , 𝑔 , 𝑋 ) )
cdlemk5.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
Assertion cdlemk56 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → 𝑈𝐸 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cdlemk5.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝐾 )
2 cdlemk5.l = ( le ‘ 𝐾 )
3 cdlemk5.j = ( join ‘ 𝐾 )
4 cdlemk5.m = ( meet ‘ 𝐾 )
5 cdlemk5.a 𝐴 = ( Atoms ‘ 𝐾 )
6 cdlemk5.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
7 cdlemk5.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
8 cdlemk5.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
9 cdlemk5.z 𝑍 = ( ( 𝑃 ( 𝑅𝑏 ) ) ( ( 𝑁𝑃 ) ( 𝑅 ‘ ( 𝑏 𝐹 ) ) ) )
10 cdlemk5.y 𝑌 = ( ( 𝑃 ( 𝑅𝑔 ) ) ( 𝑍 ( 𝑅 ‘ ( 𝑔 𝑏 ) ) ) )
11 cdlemk5.x 𝑋 = ( 𝑧𝑇𝑏𝑇 ( ( 𝑏 ≠ ( I ↾ 𝐵 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝐹 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝑔 ) ) → ( 𝑧𝑃 ) = 𝑌 ) )
12 cdlemk5.u 𝑈 = ( 𝑔𝑇 ↦ if ( 𝐹 = 𝑁 , 𝑔 , 𝑋 ) )
13 cdlemk5.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
14 simp11 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
15 vex 𝑔 ∈ V
16 riotaex ( 𝑧𝑇𝑏𝑇 ( ( 𝑏 ≠ ( I ↾ 𝐵 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝐹 ) ∧ ( 𝑅𝑏 ) ≠ ( 𝑅𝑔 ) ) → ( 𝑧𝑃 ) = 𝑌 ) ) ∈ V
17 11 16 eqeltri 𝑋 ∈ V
18 15 17 ifex if ( 𝐹 = 𝑁 , 𝑔 , 𝑋 ) ∈ V
19 18 rgenw 𝑔𝑇 if ( 𝐹 = 𝑁 , 𝑔 , 𝑋 ) ∈ V
20 12 fnmpt ( ∀ 𝑔𝑇 if ( 𝐹 = 𝑁 , 𝑔 , 𝑋 ) ∈ V → 𝑈 Fn 𝑇 )
21 19 20 mp1i ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → 𝑈 Fn 𝑇 )
22 simpl11 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
23 simpl2 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) )
24 simpl12 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → 𝐹𝑇 )
25 simpl13 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → 𝑁𝑇 )
26 simpr ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → 𝑓𝑇 )
27 simpl3 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) )
28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 cdlemk35u ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇𝑓𝑇 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → ( 𝑈𝑓 ) ∈ 𝑇 )
29 22 23 24 25 26 27 28 syl231anc ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( 𝑈𝑓 ) ∈ 𝑇 )
30 29 ralrimiva ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → ∀ 𝑓𝑇 ( 𝑈𝑓 ) ∈ 𝑇 )
31 ffnfv ( 𝑈 : 𝑇𝑇 ↔ ( 𝑈 Fn 𝑇 ∧ ∀ 𝑓𝑇 ( 𝑈𝑓 ) ∈ 𝑇 ) )
32 21 30 31 sylanbrc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → 𝑈 : 𝑇𝑇 )
33 simp11 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) )
34 simp12 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) )
35 simp2 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → 𝑓𝑇 )
36 simp3 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → 𝑇 )
37 simp13 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) )
38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 cdlemk55u ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → ( 𝑈 ‘ ( 𝑓 ) ) = ( ( 𝑈𝑓 ) ∘ ( 𝑈 ) ) )
39 33 34 35 36 37 38 syl131anc ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇𝑇 ) → ( 𝑈 ‘ ( 𝑓 ) ) = ( ( 𝑈𝑓 ) ∘ ( 𝑈 ) ) )
40 simpl1 ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) )
41 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 cdlemk39u ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ 𝑓𝑇 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝑓 ) ) ( 𝑅𝑓 ) )
42 40 23 26 27 41 syl121anc ( ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) ∧ 𝑓𝑇 ) → ( 𝑅 ‘ ( 𝑈𝑓 ) ) ( 𝑅𝑓 ) )
43 2 6 7 8 13 14 32 39 42 istendod ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ∧ ( 𝑃𝐴 ∧ ¬ 𝑃 𝑊 ) ) → 𝑈𝐸 )