MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hlcgreu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hlcgreu 25413
Description: The point constructed in hlcgrex 25411 is unique. Theorem 6.11 of [Schwabhauser] p. 44. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
ishlg.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ishlg.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
ishlg.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
ishlg.a (𝜑𝐴𝑃)
ishlg.b (𝜑𝐵𝑃)
ishlg.c (𝜑𝐶𝑃)
hlln.1 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
hltr.d (𝜑𝐷𝑃)
hlcgrex.m = (dist‘𝐺)
hlcgrex.1 (𝜑𝐷𝐴)
hlcgrex.2 (𝜑𝐵𝐶)
Assertion
Ref Expression
hlcgreu (𝜑 → ∃!𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
Distinct variable groups:   𝑥,   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝑥,𝐷   𝑥,𝐾   𝑥,𝐼   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem hlcgreu
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ishlg.p . . . 4 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 ishlg.i . . . 4 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3 ishlg.k . . . 4 𝐾 = (hlG‘𝐺)
4 ishlg.a . . . 4 (𝜑𝐴𝑃)
5 ishlg.b . . . 4 (𝜑𝐵𝑃)
6 ishlg.c . . . 4 (𝜑𝐶𝑃)
7 hlln.1 . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
8 hltr.d . . . 4 (𝜑𝐷𝑃)
9 hlcgrex.m . . . 4 = (dist‘𝐺)
10 hlcgrex.1 . . . 4 (𝜑𝐷𝐴)
11 hlcgrex.2 . . . 4 (𝜑𝐵𝐶)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11hlcgrex 25411 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
134ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐴𝑃)
145ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐵𝑃)
156ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐶𝑃)
167ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐺 ∈ TarskiG)
178ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐷𝑃)
1810ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐷𝐴)
1911ad3antrrr 765 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝐵𝐶)
20 simpllr 798 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝑥𝑃)
21 simplr 791 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝑦𝑃)
22 simprll 801 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝑥(𝐾𝐴)𝐷)
23 simprrl 803 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝑦(𝐾𝐴)𝐷)
24 simprlr 802 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))
25 simprrr 804 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))
261, 2, 3, 13, 14, 15, 16, 17, 9, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25hlcgreulem 25412 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) ∧ ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))) → 𝑥 = 𝑦)
2726ex 450 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑃) ∧ 𝑦𝑃) → (((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥 = 𝑦))
2827ralrimiva 2960 . . . 4 ((𝜑𝑥𝑃) → ∀𝑦𝑃 (((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥 = 𝑦))
2928ralrimiva 2960 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥𝑃𝑦𝑃 (((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥 = 𝑦))
3012, 29jca 554 . 2 (𝜑 → (∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ ∀𝑥𝑃𝑦𝑃 (((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥 = 𝑦)))
31 breq1 4616 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥(𝐾𝐴)𝐷𝑦(𝐾𝐴)𝐷))
32 oveq2 6612 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝐴 𝑥) = (𝐴 𝑦))
33 eqidd 2622 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝐵 𝐶) = (𝐵 𝐶))
3432, 33eqeq12d 2636 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶) ↔ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶)))
3531, 34anbi12d 746 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ↔ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))))
3635reu4 3382 . 2 (∃!𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ↔ (∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ ∀𝑥𝑃𝑦𝑃 (((𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) ∧ (𝑦(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑦) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥 = 𝑦)))
3730, 36sylibr 224 1 (𝜑 → ∃!𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  ∃!wreu 2909   class class class wbr 4613  cfv 5847  (class class class)co 6604  Basecbs 15781  distcds 15871  TarskiGcstrkg 25229  Itvcitv 25235  hlGchlg 25395
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-oadd 7509  df-er 7687  df-pm 7805  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-card 8709  df-cda 8934  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-n0 11237  df-xnn0 11308  df-z 11322  df-uz 11632  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-hash 13058  df-word 13238  df-concat 13240  df-s1 13241  df-s2 13530  df-s3 13531  df-trkgc 25247  df-trkgb 25248  df-trkgcb 25249  df-trkg 25252  df-cgrg 25306  df-hlg 25396
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator