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Theorem dihglblem2N

Description: The GLB of a set of lattice elements S is the same as that of the set T with elements of S cut down to be under W . (Contributed by NM, 19-Mar-2014) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses dihglblem.b ⊢ B = Base K
dihglblem.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
dihglblem.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
dihglblem.g ⊢ G = glb ⁡ K
dihglblem.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
dihglblem.t ⊢ T = u ∈ B | ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W
Assertion dihglblem2N ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → G ⁡ S = G ⁡ T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dihglblem.b ⊢ B = Base K
2 dihglblem.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 dihglblem.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
4 dihglblem.g ⊢ G = glb ⁡ K
5 dihglblem.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
6 dihglblem.t ⊢ T = u ∈ B | ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W
7 simpl1l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → K ∈ HL
8 7 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → K ∈ Lat
9 simp1l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → K ∈ HL
10 hlclat ⊢ K ∈ HL → K ∈ CLat
11 9 10 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → K ∈ CLat
12 ssrab2 ⊢ u ∈ B | ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W ⊆ B
13 6 12 eqsstri ⊢ T ⊆ B
14 1 4 clatglbcl ⊢ K ∈ CLat ∧ T ⊆ B → G ⁡ T ∈ B
15 11 13 14 sylancl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → G ⁡ T ∈ B
16 15 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → G ⁡ T ∈ B
17 simpl2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → S ⊆ B
18 simpr ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∈ S
19 17 18 sseldd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∈ B
20 simpl1r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → W ∈ H
21 1 5 lhpbase ⊢ W ∈ H → W ∈ B
22 20 21 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → W ∈ B
23 1 3 latmcl ⊢ K ∈ Lat ∧ x ∈ B ∧ W ∈ B → x ∧ ˙ W ∈ B
24 8 19 22 23 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∧ ˙ W ∈ B
25 7 10 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → K ∈ CLat
26 eqidd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∧ ˙ W = x ∧ ˙ W
27 oveq1 ⊢ v = x → v ∧ ˙ W = x ∧ ˙ W
28 27 rspceeqv ⊢ x ∈ S ∧ x ∧ ˙ W = x ∧ ˙ W → ∃ v ∈ S x ∧ ˙ W = v ∧ ˙ W
29 18 26 28 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → ∃ v ∈ S x ∧ ˙ W = v ∧ ˙ W
30 eqeq1 ⊢ u = x ∧ ˙ W → u = v ∧ ˙ W ↔ x ∧ ˙ W = v ∧ ˙ W
31 30 rexbidv ⊢ u = x ∧ ˙ W → ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W ↔ ∃ v ∈ S x ∧ ˙ W = v ∧ ˙ W
32 31 elrab ⊢ x ∧ ˙ W ∈ u ∈ B | ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W ↔ x ∧ ˙ W ∈ B ∧ ∃ v ∈ S x ∧ ˙ W = v ∧ ˙ W
33 24 29 32 sylanbrc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∧ ˙ W ∈ u ∈ B | ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W
34 33 6 eleqtrrdi ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∧ ˙ W ∈ T
35 1 2 4 clatglble ⊢ K ∈ CLat ∧ T ⊆ B ∧ x ∧ ˙ W ∈ T → G ⁡ T ≤ ˙ x ∧ ˙ W
36 13 35 mp3an2 ⊢ K ∈ CLat ∧ x ∧ ˙ W ∈ T → G ⁡ T ≤ ˙ x ∧ ˙ W
37 25 34 36 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → G ⁡ T ≤ ˙ x ∧ ˙ W
38 1 2 3 latmle1 ⊢ K ∈ Lat ∧ x ∈ B ∧ W ∈ B → x ∧ ˙ W ≤ ˙ x
39 8 19 22 38 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → x ∧ ˙ W ≤ ˙ x
40 1 2 8 16 24 19 37 39 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ x ∈ S → G ⁡ T ≤ ˙ x
41 eqeq1 ⊢ u = w → u = v ∧ ˙ W ↔ w = v ∧ ˙ W
42 41 rexbidv ⊢ u = w → ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W ↔ ∃ v ∈ S w = v ∧ ˙ W
43 oveq1 ⊢ v = y → v ∧ ˙ W = y ∧ ˙ W
44 43 eqeq2d ⊢ v = y → w = v ∧ ˙ W ↔ w = y ∧ ˙ W
45 44 cbvrexvw ⊢ ∃ v ∈ S w = v ∧ ˙ W ↔ ∃ y ∈ S w = y ∧ ˙ W
46 42 45 bitrdi ⊢ u = w → ∃ v ∈ S u = v ∧ ˙ W ↔ ∃ y ∈ S w = y ∧ ˙ W
47 46 6 elrab2 ⊢ w ∈ T ↔ w ∈ B ∧ ∃ y ∈ S w = y ∧ ˙ W
48 simp3 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → y ∈ S
49 simp13 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x
50 breq2 ⊢ x = y → z ≤ ˙ x ↔ z ≤ ˙ y
51 50 rspcva ⊢ y ∈ S ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → z ≤ ˙ y
52 48 49 51 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ y
53 simp11l ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → K ∈ HL
54 53 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → K ∈ HL
55 54 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → K ∈ Lat
56 simp12 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ∈ B
57 54 10 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → K ∈ CLat
58 simp112 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → S ⊆ B
59 1 4 clatglbcl ⊢ K ∈ CLat ∧ S ⊆ B → G ⁡ S ∈ B
60 57 58 59 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → G ⁡ S ∈ B
61 simp11r ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → W ∈ H
62 61 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → W ∈ H
63 62 21 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → W ∈ B
64 1 2 4 clatleglb ⊢ K ∈ CLat ∧ z ∈ B ∧ S ⊆ B → z ≤ ˙ G ⁡ S ↔ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x
65 57 56 58 64 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ G ⁡ S ↔ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x
66 49 65 mpbird ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ G ⁡ S
67 simp113 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → G ⁡ S ≤ ˙ W
68 1 2 55 56 60 63 66 67 lattrd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ W
69 58 48 sseldd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → y ∈ B
70 1 2 3 latlem12 ⊢ K ∈ Lat ∧ z ∈ B ∧ y ∈ B ∧ W ∈ B → z ≤ ˙ y ∧ z ≤ ˙ W ↔ z ≤ ˙ y ∧ ˙ W
71 55 56 69 63 70 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ y ∧ z ≤ ˙ W ↔ z ≤ ˙ y ∧ ˙ W
72 52 68 71 mpbi2and ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B ∧ y ∈ S → z ≤ ˙ y ∧ ˙ W
73 72 3expia ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B → y ∈ S → z ≤ ˙ y ∧ ˙ W
74 breq2 ⊢ w = y ∧ ˙ W → z ≤ ˙ w ↔ z ≤ ˙ y ∧ ˙ W
75 74 biimprcd ⊢ z ≤ ˙ y ∧ ˙ W → w = y ∧ ˙ W → z ≤ ˙ w
76 73 75 syl6 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B → y ∈ S → w = y ∧ ˙ W → z ≤ ˙ w
77 76 rexlimdv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x ∧ w ∈ B → ∃ y ∈ S w = y ∧ ˙ W → z ≤ ˙ w
78 77 expimpd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → w ∈ B ∧ ∃ y ∈ S w = y ∧ ˙ W → z ≤ ˙ w
79 47 78 biimtrid ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → w ∈ T → z ≤ ˙ w
80 79 ralrimiv ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → ∀ w ∈ T z ≤ ˙ w
81 53 10 syl ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → K ∈ CLat
82 simp2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → z ∈ B
83 1 2 4 clatleglb ⊢ K ∈ CLat ∧ z ∈ B ∧ T ⊆ B → z ≤ ˙ G ⁡ T ↔ ∀ w ∈ T z ≤ ˙ w
84 13 83 mp3an3 ⊢ K ∈ CLat ∧ z ∈ B → z ≤ ˙ G ⁡ T ↔ ∀ w ∈ T z ≤ ˙ w
85 81 82 84 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → z ≤ ˙ G ⁡ T ↔ ∀ w ∈ T z ≤ ˙ w
86 80 85 mpbird ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W ∧ z ∈ B ∧ ∀ x ∈ S z ≤ ˙ x → z ≤ ˙ G ⁡ T
87 simp2 ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → S ⊆ B
88 1 2 4 40 86 11 87 15 isglbd ⊢ K ∈ HL ∧ W ∈ H ∧ S ⊆ B ∧ G ⁡ S ≤ ˙ W → G ⁡ S = G ⁡ T