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Theorem 4at

Description: Four atoms determine a lattice volume uniquely. Three-dimensional analogue of ps-1 and 3at . (Contributed by NM, 11-Jul-2012)

Ref Expression
Hypotheses 4at.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
4at.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
4at.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
Assertion 4at ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ↔ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 4at.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 4at.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 4at.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
4 1 2 3 4atlem12 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
5 simp11 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → K ∈ HL
6 5 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → K ∈ Lat
7 simp23 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → T ∈ A
8 simp31 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → U ∈ A
9 eqid ⊢ Base K = Base K
10 9 2 3 hlatjcl ⊢ K ∈ HL ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A → T ∨ ˙ U ∈ Base K
11 5 7 8 10 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → T ∨ ˙ U ∈ Base K
12 simp32 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → V ∈ A
13 simp33 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → W ∈ A
14 9 2 3 hlatjcl ⊢ K ∈ HL ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → V ∨ ˙ W ∈ Base K
15 5 12 13 14 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → V ∨ ˙ W ∈ Base K
16 9 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ T ∨ ˙ U ∈ Base K ∧ V ∨ ˙ W ∈ Base K → T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ∈ Base K
17 6 11 15 16 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ∈ Base K
18 9 1 latref ⊢ K ∈ Lat ∧ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ∈ Base K → T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
19 6 17 18 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
20 breq1 ⊢ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ↔ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
21 19 20 syl5ibrcom ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
22 21 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W
23 4 22 impbid ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ V ∈ A ∧ W ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W ↔ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S = T ∨ ˙ U ∨ ˙ V ∨ ˙ W