Metamath Proof Explorer


Theorem mdsl2i

Description: If the modular pair property holds in a sublattice, it holds in the whole lattice. Lemma 1.4 of MaedaMaeda p. 2. (Contributed by NM, 28-Apr-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses mdsl.1 𝐴C
mdsl.2 𝐵C
Assertion mdsl2i ( 𝐴 𝑀 𝐵 ↔ ∀ 𝑥C ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mdsl.1 𝐴C
2 mdsl.2 𝐵C
3 chub1 ( ( 𝑥C𝐴C ) → 𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) )
4 1 3 mpan2 ( 𝑥C𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) )
5 iba ( 𝑥𝐵 → ( 𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) ↔ ( 𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) ∧ 𝑥𝐵 ) ) )
6 ssin ( ( 𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) ∧ 𝑥𝐵 ) ↔ 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) )
7 5 6 bitrdi ( 𝑥𝐵 → ( 𝑥 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) ↔ 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
8 4 7 syl5ibcom ( 𝑥C → ( 𝑥𝐵𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
9 chub2 ( ( 𝐴C𝑥C ) → 𝐴 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) )
10 1 9 mpan ( 𝑥C𝐴 ⊆ ( 𝑥 𝐴 ) )
11 10 ssrind ( 𝑥C → ( 𝐴𝐵 ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) )
12 8 11 jctird ( 𝑥C → ( 𝑥𝐵 → ( 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) ) )
13 chjcl ( ( 𝑥C𝐴C ) → ( 𝑥 𝐴 ) ∈ C )
14 1 13 mpan2 ( 𝑥C → ( 𝑥 𝐴 ) ∈ C )
15 chincl ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∈ C𝐵C ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∈ C )
16 2 15 mpan2 ( ( 𝑥 𝐴 ) ∈ C → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∈ C )
17 14 16 syl ( 𝑥C → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∈ C )
18 1 2 chincli ( 𝐴𝐵 ) ∈ C
19 chlub ( ( 𝑥C ∧ ( 𝐴𝐵 ) ∈ C ∧ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∈ C ) → ( ( 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) ↔ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
20 18 19 mp3an2 ( ( 𝑥C ∧ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∈ C ) → ( ( 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) ↔ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
21 17 20 mpdan ( 𝑥C → ( ( 𝑥 ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ∧ ( 𝐴𝐵 ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) ↔ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
22 12 21 sylibd ( 𝑥C → ( 𝑥𝐵 → ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
23 eqss ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ↔ ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ∧ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ) )
24 23 rbaib ( ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ⊆ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) → ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) )
25 22 24 syl6 ( 𝑥C → ( 𝑥𝐵 → ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
26 25 adantld ( 𝑥C → ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
27 26 pm5.74d ( 𝑥C → ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
28 2 1 chub2i 𝐵 ⊆ ( 𝐴 𝐵 )
29 sstr ( ( 𝑥𝐵𝐵 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) → 𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) )
30 28 29 mpan2 ( 𝑥𝐵𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) )
31 30 pm4.71ri ( 𝑥𝐵 ↔ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) )
32 31 anbi2i ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) ↔ ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥 ∧ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) ) )
33 anass ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) ∧ 𝑥𝐵 ) ↔ ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥 ∧ ( 𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ∧ 𝑥𝐵 ) ) )
34 32 33 bitr4i ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) ↔ ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) ∧ 𝑥𝐵 ) )
35 34 imbi1i ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) )
36 27 35 bitr3di ( 𝑥C → ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
37 impexp ( ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) ∧ 𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) → ( 𝑥𝐵 → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
38 36 37 bitrdi ( 𝑥C → ( ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) → ( 𝑥𝐵 → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) ) )
39 38 ralbiia ( ∀ 𝑥C ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ↔ ∀ 𝑥C ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) → ( 𝑥𝐵 → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) )
40 1 2 mdsl1i ( ∀ 𝑥C ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥 ⊆ ( 𝐴 𝐵 ) ) → ( 𝑥𝐵 → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) = ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) ) ↔ 𝐴 𝑀 𝐵 )
41 39 40 bitr2i ( 𝐴 𝑀 𝐵 ↔ ∀ 𝑥C ( ( ( 𝐴𝐵 ) ⊆ 𝑥𝑥𝐵 ) → ( ( 𝑥 𝐴 ) ∩ 𝐵 ) ⊆ ( 𝑥 ( 𝐴𝐵 ) ) ) )