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

Theorem mirbtwnhl 25492
Description: If the center of the point inversion 𝐴 is between two points 𝑋 and 𝑌, then the half lines are mirrored. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Mar-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
mirval.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
mirval.d = (dist‘𝐺)
mirval.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
mirval.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
mirval.s 𝑆 = (pInvG‘𝐺)
mirval.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
mirhl.m 𝑀 = (𝑆𝐴)
mirhl.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
mirhl.a (𝜑𝐴𝑃)
mirhl.x (𝜑𝑋𝑃)
mirhl.y (𝜑𝑌𝑃)
mirhl.z (𝜑𝑍𝑃)
mirbtwnhl.1 (𝜑𝑋𝐴)
mirbtwnhl.2 (𝜑𝑌𝐴)
mirbtwnhl.3 (𝜑𝐴 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
Assertion
Ref Expression
mirbtwnhl (𝜑 → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌))

Proof of Theorem mirbtwnhl
StepHypRef Expression
1 mirval.p . . . . . 6 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 mirval.i . . . . . 6 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3 mirhl.k . . . . . 6 𝐾 = (hlG‘𝐺)
4 mirhl.a . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑃)
5 mirhl.x . . . . . 6 (𝜑𝑋𝑃)
6 mirval.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
71, 2, 3, 4, 5, 4, 6hleqnid 25420 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝐴(𝐾𝐴)𝑋)
87adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → ¬ 𝐴(𝐾𝐴)𝑋)
9 simpr 477 . . . . 5 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → 𝑍 = 𝐴)
109breq1d 4628 . . . 4 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋𝐴(𝐾𝐴)𝑋))
118, 10mtbird 315 . . 3 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → ¬ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋)
12 mirhl.y . . . . . 6 (𝜑𝑌𝑃)
131, 2, 3, 4, 12, 4, 6hleqnid 25420 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝐴(𝐾𝐴)𝑌)
1413adantr 481 . . . 4 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → ¬ 𝐴(𝐾𝐴)𝑌)
159fveq2d 6157 . . . . . 6 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → (𝑀𝑍) = (𝑀𝐴))
16 mirval.d . . . . . . . 8 = (dist‘𝐺)
17 mirval.l . . . . . . . 8 𝐿 = (LineG‘𝐺)
18 mirval.s . . . . . . . 8 𝑆 = (pInvG‘𝐺)
19 mirhl.m . . . . . . . 8 𝑀 = (𝑆𝐴)
201, 16, 2, 17, 18, 6, 4, 19mircinv 25480 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝐴) = 𝐴)
2120adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → (𝑀𝐴) = 𝐴)
2215, 21eqtrd 2655 . . . . 5 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → (𝑀𝑍) = 𝐴)
2322breq1d 4628 . . . 4 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → ((𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌𝐴(𝐾𝐴)𝑌))
2414, 23mtbird 315 . . 3 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → ¬ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌)
2511, 242falsed 366 . 2 ((𝜑𝑍 = 𝐴) → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌))
26 simplr 791 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑍𝐴)
2726neneqd 2795 . . . . . . 7 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → ¬ 𝑍 = 𝐴)
286ad3antrrr 765 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → 𝐺 ∈ TarskiG)
294ad3antrrr 765 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → 𝐴𝑃)
30 mirhl.z . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑃)
3130ad3antrrr 765 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → 𝑍𝑃)
32 simpr 477 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → (𝑀𝑍) = 𝐴)
3320ad3antrrr 765 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → (𝑀𝐴) = 𝐴)
3432, 33eqtr4d 2658 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → (𝑀𝑍) = (𝑀𝐴))
351, 16, 2, 17, 18, 28, 29, 19, 31, 29, 34mireq 25477 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) ∧ (𝑀𝑍) = 𝐴) → 𝑍 = 𝐴)
3627, 35mtand 690 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → ¬ (𝑀𝑍) = 𝐴)
3736neqned 2797 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑀𝑍) ≠ 𝐴)
38 mirbtwnhl.2 . . . . . 6 (𝜑𝑌𝐴)
3938ad2antrr 761 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑌𝐴)
406ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝐺 ∈ TarskiG)
415ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑋𝑃)
424ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝐴𝑃)
431, 16, 2, 17, 18, 6, 4, 19, 30mircl 25473 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀𝑍) ∈ 𝑃)
4443ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑀𝑍) ∈ 𝑃)
4512ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑌𝑃)
46 mirbtwnhl.1 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐴)
4746ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑋𝐴)
4830ad2antrr 761 . . . . . . 7 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝑍𝑃)
491, 2, 3, 30, 5, 4, 6ishlg 25414 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑍𝐴𝑋𝐴 ∧ (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍)))))
5049adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑍𝐴) → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑍𝐴𝑋𝐴 ∧ (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍)))))
5150biimpa 501 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑍𝐴𝑋𝐴 ∧ (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍))))
5251simp3d 1073 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍)))
5352orcomd 403 . . . . . . 7 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍) ∨ 𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋)))
541, 16, 2, 17, 18, 40, 19, 42, 41, 48, 53mirconn 25490 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝐴 ∈ (𝑋𝐼(𝑀𝑍)))
55 mirbtwnhl.3 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
5655ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → 𝐴 ∈ (𝑋𝐼𝑌))
571, 2, 40, 41, 42, 44, 45, 47, 54, 56tgbtwnconn2 25388 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍))))
5837, 39, 573jca 1240 . . . 4 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → ((𝑀𝑍) ≠ 𝐴𝑌𝐴 ∧ ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍)))))
591, 2, 3, 43, 12, 4, 6ishlg 25414 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌 ↔ ((𝑀𝑍) ≠ 𝐴𝑌𝐴 ∧ ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍))))))
6059adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑍𝐴) → ((𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌 ↔ ((𝑀𝑍) ≠ 𝐴𝑌𝐴 ∧ ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍))))))
6160adantr 481 . . . 4 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → ((𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌 ↔ ((𝑀𝑍) ≠ 𝐴𝑌𝐴 ∧ ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍))))))
6258, 61mpbird 247 . . 3 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ 𝑍(𝐾𝐴)𝑋) → (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌)
63 simplr 791 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑍𝐴)
6446ad2antrr 761 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑋𝐴)
656ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6612ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑌𝑃)
674ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐴𝑃)
6830ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑍𝑃)
695ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑋𝑃)
7038ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑌𝐴)
7120ad2antrr 761 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑀𝐴) = 𝐴)
7243ad2antrr 761 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑀𝑍) ∈ 𝑃)
731, 16, 2, 17, 18, 65, 67, 19, 66mircl 25473 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑀𝑌) ∈ 𝑃)
7460biimpa 501 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → ((𝑀𝑍) ≠ 𝐴𝑌𝐴 ∧ ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍)))))
7574simp3d 1073 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → ((𝑀𝑍) ∈ (𝐴𝐼𝑌) ∨ 𝑌 ∈ (𝐴𝐼(𝑀𝑍))))
761, 16, 2, 17, 18, 65, 19, 67, 72, 66, 75mirconn 25490 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐴 ∈ ((𝑀𝑍)𝐼(𝑀𝑌)))
771, 16, 2, 65, 72, 67, 73, 76tgbtwncom 25300 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐴 ∈ ((𝑀𝑌)𝐼(𝑀𝑍)))
7871, 77eqeltrd 2698 . . . . . . 7 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑀𝐴) ∈ ((𝑀𝑌)𝐼(𝑀𝑍)))
791, 16, 2, 17, 18, 65, 67, 19, 66, 67, 68mirbtwnb 25484 . . . . . . 7 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝐴 ∈ (𝑌𝐼𝑍) ↔ (𝑀𝐴) ∈ ((𝑀𝑌)𝐼(𝑀𝑍))))
8078, 79mpbird 247 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐴 ∈ (𝑌𝐼𝑍))
811, 16, 2, 6, 5, 4, 12, 55tgbtwncom 25300 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ (𝑌𝐼𝑋))
8281ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝐴 ∈ (𝑌𝐼𝑋))
831, 2, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 80, 82tgbtwnconn2 25388 . . . . 5 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍)))
8463, 64, 833jca 1240 . . . 4 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑍𝐴𝑋𝐴 ∧ (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍))))
8550adantr 481 . . . 4 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑍𝐴𝑋𝐴 ∧ (𝑍 ∈ (𝐴𝐼𝑋) ∨ 𝑋 ∈ (𝐴𝐼𝑍)))))
8684, 85mpbird 247 . . 3 (((𝜑𝑍𝐴) ∧ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌) → 𝑍(𝐾𝐴)𝑋)
8762, 86impbida 876 . 2 ((𝜑𝑍𝐴) → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌))
8825, 87pm2.61dane 2877 1 (𝜑 → (𝑍(𝐾𝐴)𝑋 ↔ (𝑀𝑍)(𝐾𝐴)𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790   class class class wbr 4618  cfv 5852  (class class class)co 6610  Basecbs 15792  distcds 15882  TarskiGcstrkg 25246  Itvcitv 25252  LineGclng 25253  hlGchlg 25412  pInvGcmir 25464
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-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-trkg 25269  df-cgrg 25323  df-hlg 25413  df-mir 25465
This theorem is referenced by:  opphllem6  25561
  Copyright terms: Public domain W3C validator