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Theorem dalem16

Description: Lemma for dath . The atoms D , E , and F form a line of perspectivity. This is Desargues's theorem for the special case where planes Y and Z are different. (Contributed by NM, 7-Aug-2012)

Ref Expression
Hypotheses dalema.ph ⊢ φ ↔ K ∈ HL ∧ C ∈ Base K ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ Y ∈ O ∧ Z ∈ O ∧ ¬ C ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ C ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∧ ¬ C ≤ ˙ R ∨ ˙ P ∧ ¬ C ≤ ˙ S ∨ ˙ T ∧ ¬ C ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∧ ¬ C ≤ ˙ U ∨ ˙ S ∧ C ≤ ˙ P ∨ ˙ S ∧ C ≤ ˙ Q ∨ ˙ T ∧ C ≤ ˙ R ∨ ˙ U
dalemc.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
dalemc.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
dalemc.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
dalem16.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
dalem16.o ⊢ O = LPlanes ⁡ K
dalem16.y ⊢ Y = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
dalem16.z ⊢ Z = S ∨ ˙ T ∨ ˙ U
dalem16.d ⊢ D = P ∨ ˙ Q ∧ ˙ S ∨ ˙ T
dalem16.e ⊢ E = Q ∨ ˙ R ∧ ˙ T ∨ ˙ U
dalem16.f ⊢ F = R ∨ ˙ P ∧ ˙ U ∨ ˙ S
Assertion dalem16 ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → F ≤ ˙ D ∨ ˙ E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dalema.ph ⊢ φ ↔ K ∈ HL ∧ C ∈ Base K ∧ P ∈ A ∧ Q ∈ A ∧ R ∈ A ∧ S ∈ A ∧ T ∈ A ∧ U ∈ A ∧ Y ∈ O ∧ Z ∈ O ∧ ¬ C ≤ ˙ P ∨ ˙ Q ∧ ¬ C ≤ ˙ Q ∨ ˙ R ∧ ¬ C ≤ ˙ R ∨ ˙ P ∧ ¬ C ≤ ˙ S ∨ ˙ T ∧ ¬ C ≤ ˙ T ∨ ˙ U ∧ ¬ C ≤ ˙ U ∨ ˙ S ∧ C ≤ ˙ P ∨ ˙ S ∧ C ≤ ˙ Q ∨ ˙ T ∧ C ≤ ˙ R ∨ ˙ U
2 dalemc.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 dalemc.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
4 dalemc.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
5 dalem16.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
6 dalem16.o ⊢ O = LPlanes ⁡ K
7 dalem16.y ⊢ Y = P ∨ ˙ Q ∨ ˙ R
8 dalem16.z ⊢ Z = S ∨ ˙ T ∨ ˙ U
9 dalem16.d ⊢ D = P ∨ ˙ Q ∧ ˙ S ∨ ˙ T
10 dalem16.e ⊢ E = Q ∨ ˙ R ∧ ˙ T ∨ ˙ U
11 dalem16.f ⊢ F = R ∨ ˙ P ∧ ˙ U ∨ ˙ S
12 eqid ⊢ Y ∧ ˙ Z = Y ∧ ˙ Z
13 1 2 3 4 5 6 7 8 12 11 dalem12 ⊢ φ → F ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
14 13 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → F ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
15 1 2 3 4 5 6 7 8 12 9 dalem10 ⊢ φ → D ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
16 1 2 3 4 5 6 7 8 12 10 dalem11 ⊢ φ → E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
17 1 dalemkelat ⊢ φ → K ∈ Lat
18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 dalemdea ⊢ φ → D ∈ A
19 eqid ⊢ Base K = Base K
20 19 4 atbase ⊢ D ∈ A → D ∈ Base K
21 18 20 syl ⊢ φ → D ∈ Base K
22 1 2 3 4 5 6 7 8 10 dalemeea ⊢ φ → E ∈ A
23 19 4 atbase ⊢ E ∈ A → E ∈ Base K
24 22 23 syl ⊢ φ → E ∈ Base K
25 1 6 dalemyeb ⊢ φ → Y ∈ Base K
26 1 dalemzeo ⊢ φ → Z ∈ O
27 19 6 lplnbase ⊢ Z ∈ O → Z ∈ Base K
28 26 27 syl ⊢ φ → Z ∈ Base K
29 19 5 latmcl ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ Base K ∧ Z ∈ Base K → Y ∧ ˙ Z ∈ Base K
30 17 25 28 29 syl3anc ⊢ φ → Y ∧ ˙ Z ∈ Base K
31 19 2 3 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ D ∈ Base K ∧ E ∈ Base K ∧ Y ∧ ˙ Z ∈ Base K → D ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ∧ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
32 17 21 24 30 31 syl13anc ⊢ φ → D ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ∧ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
33 15 16 32 mpbi2and ⊢ φ → D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
34 33 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z
35 1 dalemkehl ⊢ φ → K ∈ HL
36 35 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → K ∈ HL
37 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dalemdnee ⊢ φ → D ≠ E
38 eqid ⊢ LLines ⁡ K = LLines ⁡ K
39 3 4 38 llni2 ⊢ K ∈ HL ∧ D ∈ A ∧ E ∈ A ∧ D ≠ E → D ∨ ˙ E ∈ LLines ⁡ K
40 35 18 22 37 39 syl31anc ⊢ φ → D ∨ ˙ E ∈ LLines ⁡ K
41 40 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → D ∨ ˙ E ∈ LLines ⁡ K
42 1 2 3 4 5 38 6 7 8 12 dalem15 ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → Y ∧ ˙ Z ∈ LLines ⁡ K
43 2 38 llncmp ⊢ K ∈ HL ∧ D ∨ ˙ E ∈ LLines ⁡ K ∧ Y ∧ ˙ Z ∈ LLines ⁡ K → D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ D ∨ ˙ E = Y ∧ ˙ Z
44 36 41 42 43 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → D ∨ ˙ E ≤ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ D ∨ ˙ E = Y ∧ ˙ Z
45 34 44 mpbid ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → D ∨ ˙ E = Y ∧ ˙ Z
46 14 45 breqtrrd ⊢ φ ∧ Y ≠ Z → F ≤ ˙ D ∨ ˙ E