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Theorem dmdbr6ati

Description: Dual modular pair property in terms of atoms. The modular law takes the form of the shearing identity. (Contributed by NM, 18-Jan-2005) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses sumdmdi.1 ⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
sumdmdi.2 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
Assertion dmdbr6ati ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sumdmdi.1 ⊢ 𝐴 ∈ Cℋ
2 sumdmdi.2 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
3 dmdbr3 ⊢ ( ( 𝐴 ∈ Cℋ ∧ 𝐵 ∈ Cℋ ) → ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) )
4 1 2 3 mp2an ⊢ ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) )
5 chabs2 ⊢ ( ( 𝑥 ∈ Cℋ ∧ 𝐵 ∈ Cℋ ) → ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) = 𝑥 )
6 2 5 mpan2 ⊢ ( 𝑥 ∈ Cℋ → ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) = 𝑥 )
7 6 ineq2d ⊢ ( 𝑥 ∈ Cℋ → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) = ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
8 incom ⊢ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) = ( ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) )
9 inass ⊢ ( ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) = ( 𝑥 ∩ ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) )
10 incom ⊢ ( 𝑥 ∩ ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 )
11 8 9 10 3eqtri ⊢ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝑥 ∩ ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 )
12 7 11 eqtr3di ⊢ ( 𝑥 ∈ Cℋ → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 ) )
13 12 adantr ⊢ ( ( 𝑥 ∈ Cℋ ∧ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 ) )
14 ineq1 ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) → ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 ) )
15 14 adantl ⊢ ( ( 𝑥 ∈ Cℋ ∧ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) → ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ∩ 𝑥 ) )
16 13 15 eqtr4d ⊢ ( ( 𝑥 ∈ Cℋ ∧ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) ) → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
17 16 ralimiaa ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) = ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
18 4 17 sylbi ⊢ ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 → ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
19 atelch ⊢ ( 𝑥 ∈ HAtoms → 𝑥 ∈ Cℋ )
20 19 imim1i ⊢ ( ( 𝑥 ∈ Cℋ → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ) → ( 𝑥 ∈ HAtoms → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ) )
21 20 ralimi2 ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ Cℋ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
22 18 21 syl ⊢ ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 → ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )
23 inss1 ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 )
24 sseq1 ⊢ ( ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → ( ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ↔ ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ) )
25 23 24 mpbiri ⊢ ( ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) )
26 incom ⊢ ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( 𝑥 ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) )
27 dfss2 ⊢ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ↔ ( 𝑥 ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) = 𝑥 )
28 27 biimpi ⊢ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → ( 𝑥 ∩ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ) = 𝑥 )
29 26 28 eqtrid ⊢ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = 𝑥 )
30 29 sseq1d ⊢ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → ( ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ↔ 𝑥 ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ) )
31 25 30 syl5ibcom ⊢ ( ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → 𝑥 ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ) )
32 31 ralimi ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → 𝑥 ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ) )
33 1 2 dmdbr5ati ⊢ ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) → 𝑥 ⊆ ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ) )
34 32 33 sylibr ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) → 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 )
35 22 34 impbii ⊢ ( 𝐴 𝑀ℋ* 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∈ HAtoms ( ( 𝐴 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑥 ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝐴 ) ∨ℋ 𝐵 ) ∩ 𝑥 ) )