Metamath Proof Explorer


Theorem lvolnlelln

Description: A lattice line cannot majorize a lattice volume. (Contributed by NM, 14-Jul-2012)

Ref Expression
Hypotheses lvolnlelln.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
lvolnlelln.n ⊢ N = LLines ⁡ K
lvolnlelln.v ⊢ V = LVols ⁡ K
Assertion lvolnlelln ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → ¬ X ≤ ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lvolnlelln.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 lvolnlelln.n ⊢ N = LLines ⁡ K
3 lvolnlelln.v ⊢ V = LVols ⁡ K
4 simp3 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → Y ∈ N
5 eqid ⊢ Base K = Base K
6 eqid ⊢ join ⁡ K = join ⁡ K
7 eqid ⊢ Atoms ⁡ K = Atoms ⁡ K
8 5 6 7 2 islln2 ⊢ K ∈ HL → Y ∈ N ↔ Y ∈ Base K ∧ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q
9 8 3ad2ant1 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → Y ∈ N ↔ Y ∈ Base K ∧ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q
10 4 9 mpbid ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → Y ∈ Base K ∧ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q
11 simp11 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → K ∈ HL
12 simp12 ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → X ∈ V
13 simp2l ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → p ∈ Atoms ⁡ K
14 simp2r ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → q ∈ Atoms ⁡ K
15 1 6 7 3 lvolnle3at ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K → ¬ X ≤ ˙ p join ⁡ K p join ⁡ K q
16 11 12 13 13 14 15 syl23anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → ¬ X ≤ ˙ p join ⁡ K p join ⁡ K q
17 simp3r ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → Y = p join ⁡ K q
18 6 7 hlatjidm ⊢ K ∈ HL ∧ p ∈ Atoms ⁡ K → p join ⁡ K p = p
19 11 13 18 syl2anc ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → p join ⁡ K p = p
20 19 oveq1d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → p join ⁡ K p join ⁡ K q = p join ⁡ K q
21 17 20 eqtr4d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → Y = p join ⁡ K p join ⁡ K q
22 21 breq2d ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → X ≤ ˙ Y ↔ X ≤ ˙ p join ⁡ K p join ⁡ K q
23 16 22 mtbird ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N ∧ p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K ∧ p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → ¬ X ≤ ˙ Y
24 23 3exp ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → p ∈ Atoms ⁡ K ∧ q ∈ Atoms ⁡ K → p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → ¬ X ≤ ˙ Y
25 24 rexlimdvv ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → ¬ X ≤ ˙ Y
26 25 adantld ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → Y ∈ Base K ∧ ∃ p ∈ Atoms ⁡ K ∃ q ∈ Atoms ⁡ K p ≠ q ∧ Y = p join ⁡ K q → ¬ X ≤ ˙ Y
27 10 26 mpd ⊢ K ∈ HL ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ N → ¬ X ≤ ˙ Y