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Theorem lautj

Description: Meet property of a lattice automorphism. (Contributed by NM, 25-May-2012)

Ref Expression
Hypotheses lautj.b ⊢ B = Base K
lautj.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
lautj.i ⊢ I = LAut ⁡ K
Assertion lautj ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lautj.b ⊢ B = Base K
2 lautj.j ⊢ ∨ ˙ = join ⁡ K
3 lautj.i ⊢ I = LAut ⁡ K
4 eqid ⊢ ≤ K = ≤ K
5 simpl ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → K ∈ Lat
6 simpr1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ∈ I
7 5 6 jca ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → K ∈ Lat ∧ F ∈ I
8 1 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
9 8 3adant3r1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∨ ˙ Y ∈ B
10 1 3 lautcl ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∈ B
11 7 9 10 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ∈ B
12 simpr2 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∈ B
13 1 3 lautcl ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B → F ⁡ X ∈ B
14 7 12 13 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∈ B
15 simpr3 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ∈ B
16 1 3 lautcl ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ∈ B
17 7 15 16 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ∈ B
18 1 2 latjcl ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B
19 5 14 17 18 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B
20 1 3 laut1o ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I → F : B ⟶ 1-1 onto B
21 20 3ad2antr1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F : B ⟶ 1-1 onto B
22 f1ocnvfv1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ Y = X ∨ ˙ Y
23 21 9 22 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ Y = X ∨ ˙ Y
24 1 4 2 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
25 5 14 17 24 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
26 f1ocnvfv2 ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
27 21 19 26 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
28 25 27 breqtrrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
29 f1ocnvdm ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B
30 21 19 29 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B
31 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → X ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F ⁡ X ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
32 7 12 30 31 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F ⁡ X ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
33 28 32 mpbird ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
34 1 4 2 latlej2 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
35 5 14 17 34 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
36 35 27 breqtrrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
37 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ Y ∈ B ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
38 7 15 30 37 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
39 36 38 mpbird ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
40 1 4 2 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → X ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∧ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
41 5 12 15 30 40 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∧ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
42 33 39 41 mpbi2and ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
43 23 42 eqbrtrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
44 1 4 3 lautcnvle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∈ B ∧ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
45 7 11 19 44 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
46 43 45 mpbird ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y
47 1 4 2 latlej1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y
48 47 3adant3r1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y
49 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
50 7 12 9 49 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ≤ K X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
51 48 50 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
52 1 4 2 latlej2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y
53 52 3adant3r1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y
54 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ Y ∈ B ∧ X ∨ ˙ Y ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
55 7 15 9 54 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ≤ K X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
56 53 55 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
57 1 4 2 latjle12 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B ∧ F ⁡ X ∨ ˙ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
58 5 14 17 11 57 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y ∧ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y ↔ F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
59 51 56 58 mpbi2and ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∨ ˙ Y
60 1 4 5 11 19 46 59 latasymd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∨ ˙ Y = F ⁡ X ∨ ˙ F ⁡ Y