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Theorem elpaddn0

Description: Member of projective subspace sum of nonempty sets. (Contributed by NM, 3-Jan-2012)

Ref Expression
Hypotheses paddfval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
paddfval.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
paddfval.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
paddfval.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion elpaddn0 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X + ˙ Y ↔ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 paddfval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 paddfval.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 paddfval.a ⊢ A = Atoms ⁡ K
4 paddfval.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
5 1 2 3 4 elpadd ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → S ∈ X + ˙ Y ↔ S ∈ X ∨ S ∈ Y ∨ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
6 5 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X + ˙ Y ↔ S ∈ X ∨ S ∈ Y ∨ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
7 simpl2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → X ⊆ A
8 7 sseld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → S ∈ A
9 simpll1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → K ∈ Lat
10 ssel2 ⊢ X ⊆ A ∧ S ∈ X → S ∈ A
11 10 3ad2antl2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X → S ∈ A
12 11 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → S ∈ A
13 eqid ⊢ Base K = Base K
14 13 3 atbase ⊢ S ∈ A → S ∈ Base K
15 12 14 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → S ∈ Base K
16 simpl3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X → Y ⊆ A
17 16 sselda ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → r ∈ A
18 13 3 atbase ⊢ r ∈ A → r ∈ Base K
19 17 18 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → r ∈ Base K
20 13 1 2 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ S ∈ Base K ∧ r ∈ Base K → S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
21 9 15 19 20 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ r ∈ Y → S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
22 21 reximdva0 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ X ∧ Y ≠ ∅ → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
23 22 exp31 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → S ∈ X → Y ≠ ∅ → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
24 23 com23 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A → Y ≠ ∅ → S ∈ X → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
25 24 imp ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
26 25 ancld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → S ∈ X ∧ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
27 oveq1 ⊢ q = S → q ∨ ˙ r = S ∨ ˙ r
28 27 breq2d ⊢ q = S → S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
29 28 rexbidv ⊢ q = S → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r
30 29 rspcev ⊢ S ∈ X ∧ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ S ∨ ˙ r → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
31 26 30 syl6 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
32 31 adantrl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
33 8 32 jcad ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X → S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
34 simpl3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → Y ⊆ A
35 34 sseld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ Y → S ∈ A
36 simpll1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → K ∈ Lat
37 ssel2 ⊢ X ⊆ A ∧ q ∈ X → q ∈ A
38 37 3ad2antl2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X → q ∈ A
39 38 adantr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → q ∈ A
40 13 3 atbase ⊢ q ∈ A → q ∈ Base K
41 39 40 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → q ∈ Base K
42 simpl3 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X → Y ⊆ A
43 42 sselda ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → S ∈ A
44 43 14 syl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → S ∈ Base K
45 13 1 2 latlej2 ⊢ K ∈ Lat ∧ q ∈ Base K ∧ S ∈ Base K → S ≤ ˙ q ∨ ˙ S
46 36 41 44 45 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X ∧ S ∈ Y → S ≤ ˙ q ∨ ˙ S
47 46 ex ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X → S ∈ Y → S ≤ ˙ q ∨ ˙ S
48 47 ancld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X → S ∈ Y → S ∈ Y ∧ S ≤ ˙ q ∨ ˙ S
49 oveq2 ⊢ r = S → q ∨ ˙ r = q ∨ ˙ S
50 49 breq2d ⊢ r = S → S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ S ≤ ˙ q ∨ ˙ S
51 50 rspcev ⊢ S ∈ Y ∧ S ≤ ˙ q ∨ ˙ S → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
52 48 51 syl6 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ q ∈ X → S ∈ Y → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
53 52 impancom ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ Y → q ∈ X → ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
54 53 ancld ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ Y → q ∈ X → q ∈ X ∧ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
55 54 eximdv ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ Y → ∃ q q ∈ X → ∃ q q ∈ X ∧ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
56 n0 ⊢ X ≠ ∅ ↔ ∃ q q ∈ X
57 df-rex ⊢ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ ∃ q q ∈ X ∧ ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
58 55 56 57 3imtr4g ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ S ∈ Y → X ≠ ∅ → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
59 58 impancom ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ → S ∈ Y → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
60 59 adantrr ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ Y → ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
61 35 60 jcad ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ Y → S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
62 33 61 jaod ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X ∨ S ∈ Y → S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
63 pm4.72 ⊢ S ∈ X ∨ S ∈ Y → S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ S ∈ X ∨ S ∈ Y ∨ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
64 62 63 sylib ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r ↔ S ∈ X ∨ S ∈ Y ∨ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r
65 6 64 bitr4d ⊢ K ∈ Lat ∧ X ⊆ A ∧ Y ⊆ A ∧ X ≠ ∅ ∧ Y ≠ ∅ → S ∈ X + ˙ Y ↔ S ∈ A ∧ ∃ q ∈ X ∃ r ∈ Y S ≤ ˙ q ∨ ˙ r