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Theorem hlmod1i

Description: A version of the modular law pmod1i that holds in a Hilbert lattice. (Contributed by NM, 13-May-2012)

Ref Expression
Hypotheses hlmod.b ⊢ B = Base K
hlmod.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
hlmod.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
hlmod.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
hlmod.f ⊢ F = pmap ⁡ K
hlmod.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
Assertion hlmod1i ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hlmod.b ⊢ B = Base K
2 hlmod.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 hlmod.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
4 hlmod.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
5 hlmod.f ⊢ F = pmap ⁡ K
6 hlmod.p ⊢ + ˙ = + 𝑃 ⁡ K
7 hllat ⊢ K ∈ HL → K ∈ Lat
8 7 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → K ∈ Lat
9 simp21 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∈ B
10 simp22 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → Y ∈ B
11 1 3 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
12 8 9 10 11 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∈ B
13 simp23 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → Z ∈ B
14 1 4 latmcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B
15 8 12 13 14 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B
16 1 4 latmcl ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → Y ∧ ˙ Z ∈ B
17 8 10 13 16 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → Y ∧ ˙ Z ∈ B
18 1 3 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∧ ˙ Z ∈ B → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B
19 8 9 17 18 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B
20 simp1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → K ∈ HL
21 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
22 1 21 5 pmapssat ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B → F ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K
23 20 9 22 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K
24 1 21 5 pmapssat ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K
25 20 10 24 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K
26 eqid ⊢ PSubSp ⁡ K = PSubSp ⁡ K
27 1 26 5 pmapsub ⊢ K ∈ Lat ∧ Z ∈ B → F ⁡ Z ∈ PSubSp ⁡ K
28 8 13 27 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ Z ∈ PSubSp ⁡ K
29 simp3l ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ≤ ˙ Z
30 1 2 5 pmaple ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Z ∈ B → X ≤ ˙ Z ↔ F ⁡ X ⊆ F ⁡ Z
31 20 9 13 30 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ≤ ˙ Z ↔ F ⁡ X ⊆ F ⁡ Z
32 29 31 mpbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ⊆ F ⁡ Z
33 21 26 6 pmod1i ⊢ K ∈ HL ∧ F ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ F ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ F ⁡ Z ∈ PSubSp ⁡ K → F ⁡ X ⊆ F ⁡ Z → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
34 33 3impia ⊢ K ∈ HL ∧ F ⁡ X ⊆ Atoms ⁡ K ∧ F ⁡ Y ⊆ Atoms ⁡ K ∧ F ⁡ Z ∈ PSubSp ⁡ K ∧ F ⁡ X ⊆ F ⁡ Z → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
35 20 23 25 28 32 34 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
36 1 4 21 5 pmapmeet ⊢ K ∈ HL ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ X ∨ ˙ Y ∩ F ⁡ Z
37 20 12 13 36 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ X ∨ ˙ Y ∩ F ⁡ Z
38 simp3r ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y
39 38 ineq1d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∩ F ⁡ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
40 37 39 eqtrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
41 1 4 21 5 pmapmeet ⊢ K ∈ HL ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → F ⁡ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
42 20 10 13 41 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
43 42 oveq2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∩ F ⁡ Z
44 35 40 43 3eqtr4d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∧ ˙ Z
45 1 3 5 6 pmapjoin ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∧ ˙ Z ∈ B → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∧ ˙ Z ⊆ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
46 8 9 17 45 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y ∧ ˙ Z ⊆ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
47 44 46 eqsstrd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ⊆ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
48 1 2 5 pmaple ⊢ K ∈ HL ∧ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ∈ B → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ⊆ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
49 20 15 19 48 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ↔ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ⊆ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
50 47 49 mpbird ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
51 1 2 3 4 mod1ile ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X ≤ ˙ Z → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
52 51 3impia ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
53 8 9 10 13 29 52 syl131anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z ≤ ˙ X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
54 1 2 8 15 19 50 53 latasymd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z
55 54 3expia ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X ≤ ˙ Z ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X + ˙ F ⁡ Y → X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z = X ∨ ˙ Y ∧ ˙ Z