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Theorem lautm

Description: Meet property of a lattice automorphism. (Contributed by NM, 19-May-2012)

Ref Expression
Hypotheses lautm.b ⊢ B = Base K
lautm.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
lautm.i ⊢ I = LAut ⁡ K
Assertion lautm ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y = F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lautm.b ⊢ B = Base K
2 lautm.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
3 lautm.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 latmcl ⊢ 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 latmcl ⊢ 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 4 2 latmle1 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K X
21 20 3adant3r1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K X
22 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∧ ˙ Y ∈ B ∧ X ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K X ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X
23 7 9 12 22 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K X ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X
24 21 23 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X
25 1 4 2 latmle2 ⊢ K ∈ Lat ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K Y
26 25 3adant3r1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K Y
27 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∧ ˙ Y ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K Y ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ Y
28 7 9 15 27 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∧ ˙ Y ≤ K Y ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ Y
29 26 28 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ Y
30 1 4 2 latlem12 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∧ ˙ Y ∈ B ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∧ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ Y ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y
31 5 11 14 17 30 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∧ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ Y ↔ F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y
32 24 29 31 mpbi2and ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y
33 1 3 laut1o ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I → F : B ⟶ 1-1 onto B
34 33 3ad2antr1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F : B ⟶ 1-1 onto B
35 f1ocnvfv2 ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y
36 34 19 35 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y
37 1 4 2 latmle1 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X
38 5 14 17 37 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X
39 1 4 3 lautcnvle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B ∧ F ⁡ X ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X
40 7 19 14 39 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X
41 38 40 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ X
42 f1ocnvfv1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X = X
43 34 12 42 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X = X
44 41 43 breqtrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X
45 1 4 2 latmle2 ⊢ K ∈ Lat ∧ F ⁡ X ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ Y
46 5 14 17 45 syl3anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ Y
47 1 4 3 lautcnvle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B ∧ F ⁡ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ Y
48 7 19 17 47 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ Y
49 46 48 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F -1 ⁡ F ⁡ Y
50 f1ocnvfv1 ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ Y = Y
51 34 15 50 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ Y = Y
52 49 51 breqtrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K Y
53 f1ocnvdm ⊢ F : B ⟶ 1-1 onto B ∧ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B
54 34 19 53 syl2anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B
55 1 4 2 latlem12 ⊢ K ∈ Lat ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ ˙ Y
56 5 54 12 15 55 syl13anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K Y ↔ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ ˙ Y
57 44 52 56 mpbi2and ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ ˙ Y
58 1 4 3 lautle ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ∈ B ∧ X ∧ ˙ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ ˙ Y ↔ F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ Y
59 7 54 9 58 syl12anc ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K X ∧ ˙ Y ↔ F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ Y
60 57 59 mpbid ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ F -1 ⁡ F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ Y
61 36 60 eqbrtrrd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y ≤ K F ⁡ X ∧ ˙ Y
62 1 4 5 11 19 32 61 latasymd ⊢ K ∈ Lat ∧ F ∈ I ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → F ⁡ X ∧ ˙ Y = F ⁡ X ∧ ˙ F ⁡ Y