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Theorem tendoex

Description: Generalization of Lemma K of Crawley p. 118, cdlemk . TODO: can this be used to shorten uses of cdlemk ? (Contributed by NM, 15-Oct-2013)

Ref Expression
Hypotheses tendoex.l = ( le ‘ 𝐾 )
tendoex.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
tendoex.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
tendoex.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
tendoex.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
Assertion tendoex ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tendoex.l = ( le ‘ 𝐾 )
2 tendoex.h 𝐻 = ( LHyp ‘ 𝐾 )
3 tendoex.t 𝑇 = ( ( LTrn ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
4 tendoex.r 𝑅 = ( ( trL ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
5 tendoex.e 𝐸 = ( ( TEndo ‘ 𝐾 ) ‘ 𝑊 )
6 simpl1l ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → 𝐾 ∈ HL )
7 hlop ( 𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ OP )
8 6 7 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → 𝐾 ∈ OP )
9 simpl1 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
10 simpl2r ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → 𝑁𝑇 )
11 eqid ( Base ‘ 𝐾 ) = ( Base ‘ 𝐾 )
12 11 2 3 4 trlcl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑁𝑇 ) → ( 𝑅𝑁 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
13 9 10 12 syl2anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
14 simpr ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) )
15 simpl3 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) )
16 eqid ( 0. ‘ 𝐾 ) = ( 0. ‘ 𝐾 )
17 eqid ( Atoms ‘ 𝐾 ) = ( Atoms ‘ 𝐾 )
18 11 1 16 17 leat ( ( ( 𝐾 ∈ OP ∧ ( 𝑅𝑁 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
19 8 13 14 15 18 syl31anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
20 simp3 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) )
21 breq2 ( ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) → ( ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ↔ ( 𝑅𝑁 ) ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
22 20 21 syl5ibcom ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) → ( 𝑅𝑁 ) ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
23 22 imp ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) ( 0. ‘ 𝐾 ) )
24 simpl1l ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → 𝐾 ∈ HL )
25 24 7 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → 𝐾 ∈ OP )
26 simpl1 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
27 simpl2r ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → 𝑁𝑇 )
28 26 27 12 syl2anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
29 11 1 16 ople0 ( ( 𝐾 ∈ OP ∧ ( 𝑅𝑁 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) ( 0. ‘ 𝐾 ) ↔ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
30 25 28 29 syl2anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) ( 0. ‘ 𝐾 ) ↔ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
31 23 30 mpbid ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) )
32 31 olcd ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
33 simp1 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) )
34 simp2l ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → 𝐹𝑇 )
35 16 17 2 3 4 trlator0 ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝐹𝑇 ) → ( ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ∨ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
36 33 34 35 syl2anc ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( ( 𝑅𝐹 ) ∈ ( Atoms ‘ 𝐾 ) ∨ ( 𝑅𝐹 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
37 19 32 36 mpjaodan ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
38 37 3expa ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
39 eqcom ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ↔ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) )
40 2 3 4 5 cdlemk ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
41 40 3expa ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝐹 ) = ( 𝑅𝑁 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
42 39 41 sylan2b ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
43 eqid ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) = ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) )
44 11 2 3 5 43 tendo0cl ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) → ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ∈ 𝐸 )
45 44 ad2antrr ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ∈ 𝐸 )
46 simplrl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → 𝐹𝑇 )
47 43 11 tendo02 ( 𝐹𝑇 → ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) = ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) )
48 46 47 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) = ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) )
49 11 16 2 3 4 trlid0b ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ 𝑁𝑇 ) → ( 𝑁 = ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ↔ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
50 49 adantrl ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) → ( 𝑁 = ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ↔ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) )
51 50 biimpar ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → 𝑁 = ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) )
52 48 51 eqtr4d ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) = 𝑁 )
53 fveq1 ( 𝑢 = ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) → ( 𝑢𝐹 ) = ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) )
54 53 eqeq1d ( 𝑢 = ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) → ( ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 ↔ ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) = 𝑁 ) )
55 54 rspcev ( ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ∈ 𝐸 ∧ ( ( 𝑇 ↦ ( I ↾ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) ‘ 𝐹 ) = 𝑁 ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
56 45 52 55 syl2anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
57 42 56 jaodan ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( ( 𝑅𝑁 ) = ( 𝑅𝐹 ) ∨ ( 𝑅𝑁 ) = ( 0. ‘ 𝐾 ) ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
58 38 57 syldan ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )
59 58 3impa ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝐹𝑇𝑁𝑇 ) ∧ ( 𝑅𝑁 ) ( 𝑅𝐹 ) ) → ∃ 𝑢𝐸 ( 𝑢𝐹 ) = 𝑁 )