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Theorem 3dim0 35264
 Description: There exists a 3-dimensional (height-4) element i.e. a volume. (Contributed by NM, 25-Jul-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
3dim0.j = (join‘𝐾)
3dim0.l = (le‘𝐾)
3dim0.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
3dim0 (𝐾 ∈ HL → ∃𝑝𝐴𝑞𝐴𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)))
Distinct variable groups:   𝑞,𝑝,𝑟,𝑠,𝐴   ,𝑟,𝑠   𝐾,𝑝,𝑞,𝑟,𝑠
Allowed substitution hints:   (𝑞,𝑝)   (𝑠,𝑟,𝑞,𝑝)

Proof of Theorem 3dim0
StepHypRef Expression
1 3dim0.j . . 3 = (join‘𝐾)
2 eqid 2760 . . 3 ( ⋖ ‘𝐾) = ( ⋖ ‘𝐾)
3 3dim0.a . . 3 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
41, 2, 3athgt 35263 . 2 (𝐾 ∈ HL → ∃𝑝𝐴𝑞𝐴 (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞) ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
5 df-3an 1074 . . . . . . . . . 10 ((𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ((𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞)) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)))
6 simpll1 1255 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → 𝐾 ∈ HL)
7 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
87, 1, 3hlatjcl 35174 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → (𝑝 𝑞) ∈ (Base‘𝐾))
98ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → (𝑝 𝑞) ∈ (Base‘𝐾))
10 simplr 809 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → 𝑟𝐴)
11 3dim0.l . . . . . . . . . . . . . 14 = (le‘𝐾)
127, 11, 1, 2, 3cvr1 35217 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑝 𝑞) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑟𝐴) → (¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ↔ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)))
136, 9, 10, 12syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → (¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ↔ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)))
1413anbi2d 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → ((𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞)) ↔ (𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟))))
15 hllat 35171 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ HL → 𝐾 ∈ Lat)
166, 15syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → 𝐾 ∈ Lat)
177, 3atbase 35097 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟𝐴𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
1817ad2antlr 765 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → 𝑟 ∈ (Base‘𝐾))
197, 1latjcl 17272 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ Lat ∧ (𝑝 𝑞) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑟 ∈ (Base‘𝐾)) → ((𝑝 𝑞) 𝑟) ∈ (Base‘𝐾))
2016, 9, 18, 19syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → ((𝑝 𝑞) 𝑟) ∈ (Base‘𝐾))
21 simpr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → 𝑠𝐴)
227, 11, 1, 2, 3cvr1 35217 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ HL ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟) ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑠𝐴) → (¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟) ↔ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))
236, 20, 21, 22syl3anc 1477 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → (¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟) ↔ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))
2414, 23anbi12d 749 . . . . . . . . . 10 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → (((𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞)) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
255, 24syl5bb 272 . . . . . . . . 9 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) ∧ 𝑠𝐴) → ((𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
2625rexbidva 3187 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) → (∃𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ∃𝑠𝐴 ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
27 r19.42v 3230 . . . . . . . . 9 (∃𝑠𝐴 ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)) ↔ ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))
28 anass 684 . . . . . . . . 9 (((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)) ↔ (𝑝𝑞 ∧ ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
2927, 28bitri 264 . . . . . . . 8 (∃𝑠𝐴 ((𝑝𝑞 ∧ (𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟)) ∧ ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)) ↔ (𝑝𝑞 ∧ ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
3026, 29syl6bb 276 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) ∧ 𝑟𝐴) → (∃𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ (𝑝𝑞 ∧ ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
3130rexbidva 3187 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → (∃𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ∃𝑟𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
32 r19.42v 3230 . . . . . 6 (∃𝑟𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))) ↔ (𝑝𝑞 ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))))
3331, 32syl6bb 276 . . . . 5 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → (∃𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ (𝑝𝑞 ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
341, 2, 3atcvr1 35224 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → (𝑝𝑞𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞)))
3534anbi1d 743 . . . . 5 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → ((𝑝𝑞 ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠))) ↔ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞) ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
3633, 35bitrd 268 . . . 4 ((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑝𝐴𝑞𝐴) → (∃𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞) ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
37363expb 1114 . . 3 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑝𝐴𝑞𝐴)) → (∃𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞) ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
38372rexbidva 3194 . 2 (𝐾 ∈ HL → (∃𝑝𝐴𝑞𝐴𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)) ↔ ∃𝑝𝐴𝑞𝐴 (𝑝( ⋖ ‘𝐾)(𝑝 𝑞) ∧ ∃𝑟𝐴 ((𝑝 𝑞)( ⋖ ‘𝐾)((𝑝 𝑞) 𝑟) ∧ ∃𝑠𝐴 ((𝑝 𝑞) 𝑟)( ⋖ ‘𝐾)(((𝑝 𝑞) 𝑟) 𝑠)))))
394, 38mpbird 247 1 (𝐾 ∈ HL → ∃𝑝𝐴𝑞𝐴𝑟𝐴𝑠𝐴 (𝑝𝑞 ∧ ¬ 𝑟 (𝑝 𝑞) ∧ ¬ 𝑠 ((𝑝 𝑞) 𝑟)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   ≠ wne 2932  ∃wrex 3051   class class class wbr 4804  ‘cfv 6049  (class class class)co 6814  Basecbs 16079  lecple 16170  joincjn 17165  Latclat 17266   ⋖ ccvr 35070  Atomscatm 35071  HLchlt 35158 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-id 5174  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-preset 17149  df-poset 17167  df-plt 17179  df-lub 17195  df-glb 17196  df-join 17197  df-meet 17198  df-p0 17260  df-p1 17261  df-lat 17267  df-clat 17329  df-oposet 34984  df-ol 34986  df-oml 34987  df-covers 35074  df-ats 35075  df-atl 35106  df-cvlat 35130  df-hlat 35159 This theorem is referenced by:  3dim1  35274
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