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

Theorem lmif 25594
Description: Line mirror as a function. (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ismid.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ismid.d = (dist‘𝐺)
ismid.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
ismid.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
ismid.1 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
lmif.m 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
lmif.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
lmif.d (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
Assertion
Ref Expression
lmif (𝜑𝑀:𝑃𝑃)

Proof of Theorem lmif
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑔 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismid.p . . . . 5 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 ismid.d . . . . 5 = (dist‘𝐺)
3 ismid.i . . . . 5 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 ismid.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 ismid.1 . . . . . 6 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
76adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺DimTarskiG≥2)
8 lmif.l . . . . 5 𝐿 = (LineG‘𝐺)
9 lmif.d . . . . . 6 (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
109adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
11 simpr 477 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝑎𝑃)
121, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11lmieu 25593 . . . 4 ((𝜑𝑎𝑃) → ∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
13 riotacl 6585 . . . 4 (∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
1412, 13syl 17 . . 3 ((𝜑𝑎𝑃) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
15 eqid 2621 . . 3 (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
1614, 15fmptd 6346 . 2 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃)
17 lmif.m . . . 4 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
18 df-lmi 25584 . . . . . . 7 lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
1918a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))))
20 fveq2 6153 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = (LineG‘𝐺))
2120, 8syl6eqr 2673 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = 𝐿)
2221rneqd 5318 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → ran (LineG‘𝑔) = ran 𝐿)
23 fveq2 6153 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = (Base‘𝐺))
2423, 1syl6eqr 2673 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = 𝑃)
25 fveq2 6153 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (midG‘𝑔) = (midG‘𝐺))
2625oveqd 6627 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(midG‘𝑔)𝑏) = (𝑎(midG‘𝐺)𝑏))
2726eleq1d 2683 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑))
28 eqidd 2622 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺𝑑 = 𝑑)
29 fveq2 6153 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (⟂G‘𝑔) = (⟂G‘𝐺))
3021oveqd 6627 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) = (𝑎𝐿𝑏))
3128, 29, 30breq123d 4632 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ↔ 𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
3231orbi1d 738 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
3327, 32anbi12d 746 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3424, 33riotaeqbidv 6574 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3524, 34mpteq12dv 4698 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
3622, 35mpteq12dv 4698 . . . . . . 7 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
3736adantl 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑔 = 𝐺) → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
38 elex 3201 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ TarskiG → 𝐺 ∈ V)
394, 38syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ V)
40 fvex 6163 . . . . . . . . 9 (LineG‘𝐺) ∈ V
418, 40eqeltri 2694 . . . . . . . 8 𝐿 ∈ V
42 rnexg 7052 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ V → ran 𝐿 ∈ V)
43 mptexg 6444 . . . . . . . 8 (ran 𝐿 ∈ V → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4441, 42, 43mp2b 10 . . . . . . 7 (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V
4544a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4619, 37, 39, 45fvmptd 6250 . . . . 5 (𝜑 → (lInvG‘𝐺) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
47 eleq2 2687 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷))
48 breq1 4621 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝐷 → (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ↔ 𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
4948orbi1d 738 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
5047, 49anbi12d 746 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
5150riotabidv 6573 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
5251mpteq2dv 4710 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5352adantl 482 . . . . 5 ((𝜑𝑑 = 𝐷) → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
54 fvex 6163 . . . . . . . 8 (Base‘𝐺) ∈ V
551, 54eqeltri 2694 . . . . . . 7 𝑃 ∈ V
5655mptex 6446 . . . . . 6 (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V
5756a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V)
5846, 53, 9, 57fvmptd 6250 . . . 4 (𝜑 → ((lInvG‘𝐺)‘𝐷) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5917, 58syl5eq 2667 . . 3 (𝜑𝑀 = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
6059feq1d 5992 . 2 (𝜑 → (𝑀:𝑃𝑃 ↔ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃))
6116, 60mpbird 247 1 (𝜑𝑀:𝑃𝑃)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wo 383  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  ∃!wreu 2909  Vcvv 3189   class class class wbr 4618  cmpt 4678  ran crn 5080  wf 5848  cfv 5852  crio 6570  (class class class)co 6610  2c2 11022  Basecbs 15792  distcds 15882  TarskiGcstrkg 25246  DimTarskiGcstrkgld 25250  Itvcitv 25252  LineGclng 25253  ⟂Gcperpg 25507  midGcmid 25581  lInvGclmi 25582
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 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965
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 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-oadd 7516  df-er 7694  df-map 7811  df-pm 7812  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-fin 7911  df-card 8717  df-cda 8942  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-n0 11245  df-xnn0 11316  df-z 11330  df-uz 11640  df-fz 12277  df-fzo 12415  df-hash 13066  df-word 13246  df-concat 13248  df-s1 13249  df-s2 13538  df-s3 13539  df-trkgc 25264  df-trkgb 25265  df-trkgcb 25266  df-trkgld 25268  df-trkg 25269  df-cgrg 25323  df-leg 25395  df-mir 25465  df-rag 25506  df-perpg 25508  df-mid 25583  df-lmi 25584
This theorem is referenced by:  lmicl  25595  lmif1o  25604
  Copyright terms: Public domain W3C validator