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Theorem lhprelat3N

Description: The Hilbert lattice is relatively atomic with respect to co-atoms (lattice hyperplanes). Dual version of hlrelat3 . (Contributed by NM, 20-Jun-2012) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses lhprelat3.b ⊢ B = Base K
lhprelat3.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
lhprelat3.s ⊢ < ˙ = < K
lhprelat3.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
lhprelat3.c ⊢ C = ⋖ K
lhprelat3.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
Assertion lhprelat3N ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → ∃ w ∈ H X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ∧ Y ∧ ˙ w C Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lhprelat3.b ⊢ B = Base K
2 lhprelat3.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 lhprelat3.s ⊢ < ˙ = < K
4 lhprelat3.m ⊢ ∧ ˙ = meet ⁡ K
5 lhprelat3.c ⊢ C = ⋖ K
6 lhprelat3.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
7 simpr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ Atoms ⁡ K
8 simpll1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → K ∈ HL
9 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
10 1 9 atbase ⊢ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ B
11 10 adantl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ B
12 eqid ⊢ oc ⁡ K = oc ⁡ K
13 1 12 9 6 lhpoc2N ⊢ K ∈ HL ∧ p ∈ B → p ∈ Atoms ⁡ K ↔ oc ⁡ K ⁡ p ∈ H
14 8 11 13 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → p ∈ Atoms ⁡ K ↔ oc ⁡ K ⁡ p ∈ H
15 7 14 mpbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ p ∈ H
16 15 adantr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X → oc ⁡ K ⁡ p ∈ H
17 hlop ⊢ K ∈ HL → K ∈ OP
18 8 17 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → K ∈ OP
19 8 hllatd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → K ∈ Lat
20 simpll3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → Y ∈ B
21 1 12 opoccl ⊢ K ∈ OP ∧ p ∈ B → oc ⁡ K ⁡ p ∈ B
22 18 11 21 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ p ∈ B
23 1 4 latmcl ⊢ K ∈ Lat ∧ Y ∈ B ∧ oc ⁡ K ⁡ p ∈ B → Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∈ B
24 19 20 22 23 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∈ B
25 1 12 5 cvrcon3b ⊢ K ∈ OP ∧ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y ↔ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
26 18 24 20 25 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y ↔ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
27 hlol ⊢ K ∈ HL → K ∈ OL
28 8 27 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → K ∈ OL
29 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
30 1 29 4 12 oldmm3N ⊢ K ∈ OL ∧ Y ∈ B ∧ p ∈ B → oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p = oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p
31 28 20 11 30 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p = oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p
32 31 breq2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ↔ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p
33 26 32 bitr2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ↔ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y
34 simpll2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → X ∈ B
35 1 2 12 oplecon3b ⊢ K ∈ OP ∧ X ∈ B ∧ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∈ B → X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ↔ oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X
36 18 34 24 35 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ↔ oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X
37 31 breq1d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X ↔ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X
38 36 37 bitr2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X ↔ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
39 33 38 anbi12d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X ↔ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y ∧ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
40 39 biimpa ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X → Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y ∧ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
41 40 ancomd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X → X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∧ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y
42 oveq2 ⊢ w = oc ⁡ K ⁡ p → Y ∧ ˙ w = Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
43 42 breq2d ⊢ w = oc ⁡ K ⁡ p → X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ↔ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p
44 42 breq1d ⊢ w = oc ⁡ K ⁡ p → Y ∧ ˙ w C Y ↔ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y
45 43 44 anbi12d ⊢ w = oc ⁡ K ⁡ p → X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ∧ Y ∧ ˙ w C Y ↔ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∧ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y
46 45 rspcev ⊢ oc ⁡ K ⁡ p ∈ H ∧ X ≤ ˙ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p ∧ Y ∧ ˙ oc ⁡ K ⁡ p C Y → ∃ w ∈ H X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ∧ Y ∧ ˙ w C Y
47 16 41 46 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X → ∃ w ∈ H X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ∧ Y ∧ ˙ w C Y
48 simpl1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → K ∈ HL
49 48 17 syl ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → K ∈ OP
50 simpl3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → Y ∈ B
51 1 12 opoccl ⊢ K ∈ OP ∧ Y ∈ B → oc ⁡ K ⁡ Y ∈ B
52 49 50 51 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → oc ⁡ K ⁡ Y ∈ B
53 simpl2 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → X ∈ B
54 1 12 opoccl ⊢ K ∈ OP ∧ X ∈ B → oc ⁡ K ⁡ X ∈ B
55 49 53 54 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → oc ⁡ K ⁡ X ∈ B
56 simpr ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → X < ˙ Y
57 1 3 12 opltcon3b ⊢ K ∈ OP ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X < ˙ Y ↔ oc ⁡ K ⁡ Y < ˙ oc ⁡ K ⁡ X
58 49 53 50 57 syl3anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → X < ˙ Y ↔ oc ⁡ K ⁡ Y < ˙ oc ⁡ K ⁡ X
59 56 58 mpbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → oc ⁡ K ⁡ Y < ˙ oc ⁡ K ⁡ X
60 1 2 3 29 5 9 hlrelat3 ⊢ K ∈ HL ∧ oc ⁡ K ⁡ Y ∈ B ∧ oc ⁡ K ⁡ X ∈ B ∧ oc ⁡ K ⁡ Y < ˙ oc ⁡ K ⁡ X → ∃ p ∈ Atoms ⁡ K oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X
61 48 52 55 59 60 syl31anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → ∃ p ∈ Atoms ⁡ K oc ⁡ K ⁡ Y C oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ∧ oc ⁡ K ⁡ Y join ⁡ K p ≤ ˙ oc ⁡ K ⁡ X
62 47 61 r19.29a ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ X < ˙ Y → ∃ w ∈ H X ≤ ˙ Y ∧ ˙ w ∧ Y ∧ ˙ w C Y