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Theorem 4noncolr3

Description: A way to express 4 non-colinear atoms (rotated right 3 places). (Contributed by NM, 11-Jul-2012)

Ref Expression
Hypotheses 3noncol.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3noncol.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3noncol.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
Assertion 4noncolr3 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ≠ R ∧ ¬ S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∧ ¬ P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 3noncol.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 3noncol.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 3noncol.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
4 simp11 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → K ∈ HL
5 4 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → K ∈ Lat
6 simp2l ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → R ∈ A
7 eqid ⊢ Base K = Base K
8 7 3 atbase ⊢ R ∈ A → R ∈ Base K
9 6 8 syl ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → R ∈ Base K
10 simp12 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∈ A
11 7 3 atbase ⊢ P ∈ A → P ∈ Base K
12 10 11 syl ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∈ Base K
13 simp13 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∈ A
14 7 3 atbase ⊢ Q ∈ A → Q ∈ Base K
15 13 14 syl ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∈ Base K
16 simp32 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q
17 7 1 2 latnlej1r ⊢ K ∈ Lat ∧ R ∈ Base K ∧ P ∈ Base K ∧ Q ∈ Base K ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q → R ≠ Q
18 5 9 12 15 16 17 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → R ≠ Q
19 18 necomd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ≠ R
20 simp2r ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → S ∈ A
21 7 3 atbase ⊢ S ∈ A → S ∈ Base K
22 20 21 syl ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → S ∈ Base K
23 7 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ Q ∈ Base K ∧ R ∈ Base K → Q ∨ ˙ R ∈ Base K
24 5 15 9 23 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∨ ˙ R ∈ Base K
25 simp33 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
26 2 3 hlatjass ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
27 4 10 13 6 26 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
28 27 breq2d ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R ↔ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
29 25 28 mtbid ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
30 7 1 2 latnlej2r ⊢ K ∈ Lat ∧ S ∈ Base K ∧ P ∈ Base K ∧ Q ∨ ˙ R ∈ Base K ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R
31 5 22 12 24 29 30 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R
32 simp31 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≠ Q
33 1 2 3 hlatexch1 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ R ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ P ≠ Q → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R → R ≤ ˙ Q ∨ ˙ P
34 4 10 6 13 32 33 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R → R ≤ ˙ Q ∨ ˙ P
35 7 2 latjcom ⊢ K ∈ Lat ∧ P ∈ Base K ∧ Q ∈ Base K → P ∨ ˙ Q = Q ∨ ˙ P
36 5 12 15 35 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ∨ ˙ Q = Q ∨ ˙ P
37 36 breq2d ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ↔ R ≤ ˙ Q ∨ ˙ P
38 34 37 sylibrd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R → R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q
39 16 38 mtod ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R
40 7 1 2 3 hlexch1 ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ S ∈ A ∧ Q ∨ ˙ R ∈ Base K ∧ ¬ P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S → S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ P
41 4 10 20 24 39 40 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S → S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ P
42 7 2 latjcom ⊢ K ∈ Lat ∧ Q ∈ Base K ∧ R ∈ Base K → Q ∨ ˙ R = R ∨ ˙ Q
43 5 15 9 42 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∨ ˙ R = R ∨ ˙ Q
44 43 oveq1d ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∨ ˙ R ∨ ˙ P = R ∨ ˙ Q ∨ ˙ P
45 7 2 latj31 ⊢ K ∈ Lat ∧ R ∈ Base K ∧ Q ∈ Base K ∧ P ∈ Base K → R ∨ ˙ Q ∨ ˙ P = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
46 5 9 15 12 45 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → R ∨ ˙ Q ∨ ˙ P = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
47 44 46 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ∨ ˙ R ∨ ˙ P = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
48 47 breq2d ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ P ↔ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
49 41 48 sylibd ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S → S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
50 25 49 mtod ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → ¬ P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S
51 19 31 50 3jca ⊢ K ∈ HL ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ P ≠ Q ∧ ¬ R ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ S ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R → Q ≠ R ∧ ¬ S ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∧ ¬ P ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∨ ˙ S