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Theorem ltrnid 30250
Description: A lattice translation is the identity function iff all atoms not under the fiducial co-atom  W are equal to their values. (Contributed by NM, 24-May-2012.)
Hypotheses
Ref Expression
ltrneq.b  |-  B  =  ( Base `  K
)
ltrneq.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
ltrneq.a  |-  A  =  ( Atoms `  K )
ltrneq.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
ltrneq.t  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
Assertion
Ref Expression
ltrnid  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p )  <-> 
F  =  (  _I  |`  B ) ) )
Distinct variable groups:    A, p    B, p    F, p    H, p    K, p    T, p    W, p
Allowed substitution hint:    .<_ ( p)

Proof of Theorem ltrnid
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp-4l 743 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  K  e.  HL )
2 ltrneq.h . . . . . . . . 9  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
3 eqid 2388 . . . . . . . . 9  |-  ( LAut `  K )  =  (
LAut `  K )
4 ltrneq.t . . . . . . . . 9  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
52, 3, 4ltrnlaut 30238 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  F  e.  ( LAut `  K )
)
65ad2antrr 707 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  F  e.  ( LAut `  K
) )
7 simpr 448 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  x  e.  B )
8 simplll 735 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  /\  p  .<_  W )  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
9 simpllr 736 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  /\  p  .<_  W )  ->  F  e.  T )
10 ltrneq.b . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  B  =  ( Base `  K
)
11 ltrneq.a . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  A  =  ( Atoms `  K )
1210, 11atbase 29405 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  e.  A  ->  p  e.  B )
1312ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  /\  p  .<_  W )  ->  p  e.  B )
14 simpr 448 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  /\  p  .<_  W )  ->  p  .<_  W )
15 ltrneq.l . . . . . . . . . . . . . 14  |-  .<_  =  ( le `  K )
1610, 15, 2, 4ltrnval1 30249 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  ( p  e.  B  /\  p  .<_  W ) )  ->  ( F `  p )  =  p )
178, 9, 13, 14, 16syl112anc 1188 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  /\  p  .<_  W )  ->  ( F `  p )  =  p )
1817ex 424 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  (
p  .<_  W  ->  ( F `  p )  =  p ) )
19 pm2.61 165 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  .<_  W  ->  ( F `  p )  =  p )  -> 
( ( -.  p  .<_  W  ->  ( F `  p )  =  p )  ->  ( F `  p )  =  p ) )
2018, 19syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  (
( -.  p  .<_  W  ->  ( F `  p )  =  p )  ->  ( F `  p )  =  p ) )
2120ralimdva 2728 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p )  ->  A. p  e.  A  ( F `  p )  =  p ) )
2221imp 419 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  A. p  e.  A  ( F `  p )  =  p )
2322adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  A. p  e.  A  ( F `  p )  =  p )
2410, 11, 3lauteq 30210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  F  e.  ( LAut `  K )  /\  x  e.  B )  /\  A. p  e.  A  ( F `  p )  =  p )  ->  ( F `  x )  =  x )
251, 6, 7, 23, 24syl31anc 1187 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  ( F `  x )  =  x )
26 fvresi 5864 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  B  ->  (
(  _I  |`  B ) `
 x )  =  x )
2726adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  (
(  _I  |`  B ) `
 x )  =  x )
2825, 27eqtr4d 2423 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  /\  x  e.  B )  ->  ( F `  x )  =  ( (  _I  |`  B ) `  x
) )
2928ralrimiva 2733 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  A. x  e.  B  ( F `  x )  =  ( (  _I  |`  B ) `
 x ) )
3010, 2, 4ltrn1o 30239 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  F : B
-1-1-onto-> B )
3130adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  F : B
-1-1-onto-> B )
32 f1ofn 5616 . . . . . 6  |-  ( F : B -1-1-onto-> B  ->  F  Fn  B )
3331, 32syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  F  Fn  B )
34 fnresi 5503 . . . . 5  |-  (  _I  |`  B )  Fn  B
35 eqfnfv 5767 . . . . 5  |-  ( ( F  Fn  B  /\  (  _I  |`  B )  Fn  B )  -> 
( F  =  (  _I  |`  B )  <->  A. x  e.  B  ( F `  x )  =  ( (  _I  |`  B ) `  x
) ) )
3633, 34, 35sylancl 644 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  ( F  =  (  _I  |`  B )  <->  A. x  e.  B  ( F `  x )  =  ( (  _I  |`  B ) `  x
) ) )
3729, 36mpbird 224 . . 3  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) )  ->  F  =  (  _I  |`  B ) )
3837ex 424 . 2  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p )  ->  F  =  (  _I  |`  B )
) )
3912adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  p  e.  B )
40 fvresi 5864 . . . . . 6  |-  ( p  e.  B  ->  (
(  _I  |`  B ) `
 p )  =  p )
4139, 40syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  (
(  _I  |`  B ) `
 p )  =  p )
42 fveq1 5668 . . . . . 6  |-  ( F  =  (  _I  |`  B )  ->  ( F `  p )  =  ( (  _I  |`  B ) `
 p ) )
4342eqeq1d 2396 . . . . 5  |-  ( F  =  (  _I  |`  B )  ->  ( ( F `
 p )  =  p  <->  ( (  _I  |`  B ) `  p
)  =  p ) )
4441, 43syl5ibrcom 214 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  ( F  =  (  _I  |`  B )  ->  ( F `  p )  =  p ) )
4544a1dd 44 . . 3  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T )  /\  p  e.  A )  ->  ( F  =  (  _I  |`  B )  ->  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p ) ) )
4645ralrimdva 2740 . 2  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( F  =  (  _I  |`  B )  ->  A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  ->  ( F `  p )  =  p ) ) )
4738, 46impbid 184 1  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( A. p  e.  A  ( -.  p  .<_  W  -> 
( F `  p
)  =  p )  <-> 
F  =  (  _I  |`  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2650   class class class wbr 4154    _I cid 4435    |` cres 4821    Fn wfn 5390   -1-1-onto->wf1o 5394   ` cfv 5395   Basecbs 13397   lecple 13464   Atomscatm 29379   HLchlt 29466   LHypclh 30099   LAutclaut 30100   LTrncltrn 30216
This theorem is referenced by:  ltrnnid  30251
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2369  ax-rep 4262  ax-sep 4272  ax-nul 4280  ax-pow 4319  ax-pr 4345  ax-un 4642
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2243  df-mo 2244  df-clab 2375  df-cleq 2381  df-clel 2384  df-nfc 2513  df-ne 2553  df-nel 2554  df-ral 2655  df-rex 2656  df-reu 2657  df-rab 2659  df-v 2902  df-sbc 3106  df-csb 3196  df-dif 3267  df-un 3269  df-in 3271  df-ss 3278  df-nul 3573  df-if 3684  df-pw 3745  df-sn 3764  df-pr 3765  df-op 3767  df-uni 3959  df-iun 4038  df-br 4155  df-opab 4209  df-mpt 4210  df-id 4440  df-xp 4825  df-rel 4826  df-cnv 4827  df-co 4828  df-dm 4829  df-rn 4830  df-res 4831  df-ima 4832  df-iota 5359  df-fun 5397  df-fn 5398  df-f 5399  df-f1 5400  df-fo 5401  df-f1o 5402  df-fv 5403  df-ov 6024  df-oprab 6025  df-mpt2 6026  df-1st 6289  df-2nd 6290  df-undef 6480  df-riota 6486  df-map 6957  df-poset 14331  df-plt 14343  df-lub 14359  df-glb 14360  df-join 14361  df-meet 14362  df-p0 14396  df-lat 14403  df-clat 14465  df-oposet 29292  df-ol 29294  df-oml 29295  df-covers 29382  df-ats 29383  df-atl 29414  df-cvlat 29438  df-hlat 29467  df-laut 30104  df-ldil 30219  df-ltrn 30220
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