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Theorem hlhgt2

Description: A Hilbert lattice has a height of at least 2. (Contributed by NM, 4-Dec-2011)

Ref Expression
Hypotheses hlhgt4.b ⊢ B = Base K
hlhgt4.s ⊢ < ˙ = < K
hlhgt4.z ⊢ 0 ˙ = 0. ⁡ K
hlhgt4.u ⊢ 1 ˙ = 1. ⁡ K
Assertion hlhgt2 ⊢ K ∈ HL → ∃ x ∈ B 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hlhgt4.b ⊢ B = Base K
2 hlhgt4.s ⊢ < ˙ = < K
3 hlhgt4.z ⊢ 0 ˙ = 0. ⁡ K
4 hlhgt4.u ⊢ 1 ˙ = 1. ⁡ K
5 1 2 3 4 hlhgt4 ⊢ K ∈ HL → ∃ y ∈ B ∃ x ∈ B ∃ z ∈ B 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x ∧ x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙
6 hlpos ⊢ K ∈ HL → K ∈ Poset
7 6 ad3antrrr ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → K ∈ Poset
8 hlop ⊢ K ∈ HL → K ∈ OP
9 8 ad3antrrr ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → K ∈ OP
10 1 3 op0cl ⊢ K ∈ OP → 0 ˙ ∈ B
11 9 10 syl ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → 0 ˙ ∈ B
12 simpllr ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → y ∈ B
13 simplr ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → x ∈ B
14 1 2 plttr ⊢ K ∈ Poset ∧ 0 ˙ ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B → 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x → 0 ˙ < ˙ x
15 7 11 12 13 14 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x → 0 ˙ < ˙ x
16 simpr ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → z ∈ B
17 1 4 op1cl ⊢ K ∈ OP → 1 ˙ ∈ B
18 9 17 syl ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → 1 ˙ ∈ B
19 1 2 plttr ⊢ K ∈ Poset ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B ∧ 1 ˙ ∈ B → x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → x < ˙ 1 ˙
20 7 13 16 18 19 syl13anc ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → x < ˙ 1 ˙
21 15 20 anim12d ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x ∧ x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙
22 21 rexlimdva ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B → ∃ z ∈ B 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x ∧ x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙
23 22 reximdva ⊢ K ∈ HL ∧ y ∈ B → ∃ x ∈ B ∃ z ∈ B 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x ∧ x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → ∃ x ∈ B 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙
24 23 rexlimdva ⊢ K ∈ HL → ∃ y ∈ B ∃ x ∈ B ∃ z ∈ B 0 ˙ < ˙ y ∧ y < ˙ x ∧ x < ˙ z ∧ z < ˙ 1 ˙ → ∃ x ∈ B 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙
25 5 24 mpd ⊢ K ∈ HL → ∃ x ∈ B 0 ˙ < ˙ x ∧ x < ˙ 1 ˙