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Theorem 3dimlem3OLDN

Description: Lemma for 3dim1 . (Contributed by NM, 25-Jul-2012) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses 3dim0.j = ( join ‘ 𝐾 )
3dim0.l = ( le ‘ 𝐾 )
3dim0.a 𝐴 = ( Atoms ‘ 𝐾 )
Assertion 3dimlem3OLDN ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 3dim0.j = ( join ‘ 𝐾 )
2 3dim0.l = ( le ‘ 𝐾 )
3 3dim0.a 𝐴 = ( Atoms ‘ 𝐾 )
4 simpr1 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑃𝑄 )
5 simpr2 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) )
6 simpl11 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝐾 ∈ HL )
7 simpl2l ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑅𝐴 )
8 simpl12 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑃𝐴 )
9 simpl13 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑄𝐴 )
10 simpl3l ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑄𝑅 )
11 10 necomd ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑅𝑄 )
12 2 1 3 hlatexch2 ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ ( 𝑅𝐴𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ 𝑅𝑄 ) → ( 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) → 𝑃 ( 𝑅 𝑄 ) ) )
13 6 7 8 9 11 12 syl131anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) → 𝑃 ( 𝑅 𝑄 ) ) )
14 1 3 hlatjcom ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑄𝐴𝑅𝐴 ) → ( 𝑄 𝑅 ) = ( 𝑅 𝑄 ) )
15 6 9 7 14 syl3anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑄 𝑅 ) = ( 𝑅 𝑄 ) )
16 15 breq2d ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ↔ 𝑃 ( 𝑅 𝑄 ) ) )
17 13 16 sylibrd ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) → 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ) )
18 5 17 mtod ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ¬ 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) )
19 simpl3r ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) )
20 hllat ( 𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ Lat )
21 6 20 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝐾 ∈ Lat )
22 eqid ( Base ‘ 𝐾 ) = ( Base ‘ 𝐾 )
23 22 3 atbase ( 𝑄𝐴𝑄 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
24 9 23 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑄 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
25 22 3 atbase ( 𝑅𝐴𝑅 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
26 7 25 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑅 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
27 22 3 atbase ( 𝑃𝐴𝑃 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
28 8 27 syl ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑃 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
29 22 1 latjrot ( ( 𝐾 ∈ Lat ∧ ( 𝑄 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ 𝑅 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ∧ 𝑃 ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ) → ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑃 ) = ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) )
30 21 24 26 28 29 syl13anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑃 ) = ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) )
31 simpr3 ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) )
32 simpl2r ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → 𝑆𝐴 )
33 22 1 3 hlatjcl ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑄𝐴𝑅𝐴 ) → ( 𝑄 𝑅 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
34 6 9 7 33 syl3anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑄 𝑅 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) )
35 22 2 1 3 hlexchb1 ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ ( 𝑃𝐴𝑆𝐴 ∧ ( 𝑄 𝑅 ) ∈ ( Base ‘ 𝐾 ) ) ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ) → ( 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ↔ ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑃 ) = ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) )
36 6 8 32 34 5 35 syl131anc ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ↔ ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑃 ) = ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) )
37 31 36 mpbid ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑃 ) = ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) )
38 30 37 eqtr3d ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) = ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) )
39 38 breq2d ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑇 ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) ↔ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) )
40 19 39 mtbird ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ¬ 𝑇 ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) )
41 4 18 40 3jca ( ( ( ( 𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴 ) ∧ ( 𝑅𝐴𝑆𝐴 ) ∧ ( 𝑄𝑅 ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) ∧ ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑃 ( 𝑄 𝑅 ) ∧ 𝑃 ( ( 𝑄 𝑅 ) 𝑆 ) ) ) → ( 𝑃𝑄 ∧ ¬ 𝑅 ( 𝑃 𝑄 ) ∧ ¬ 𝑇 ( ( 𝑃 𝑄 ) 𝑅 ) ) )