Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  opphllem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem opphllem1 25684
 Description: Lemma for opphl 25691. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
hpg.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
hpg.d = (dist‘𝐺)
hpg.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
hpg.o 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝐷) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝐷)) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
opphl.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
opphl.d (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
opphl.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
opphllem1.s 𝑆 = ((pInvG‘𝐺)‘𝑀)
opphllem1.a (𝜑𝐴𝑃)
opphllem1.b (𝜑𝐵𝑃)
opphllem1.c (𝜑𝐶𝑃)
opphllem1.r (𝜑𝑅𝐷)
opphllem1.o (𝜑𝐴𝑂𝐶)
opphllem1.m (𝜑𝑀𝐷)
opphllem1.n (𝜑𝐴 = (𝑆𝐶))
opphllem1.x (𝜑𝐴𝑅)
opphllem1.y (𝜑𝐵𝑅)
opphllem1.z (𝜑𝐵 ∈ (𝑅𝐼𝐴))
Assertion
Ref Expression
opphllem1 (𝜑𝐵𝑂𝐶)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎,𝑏   𝐼,𝑎,𝑏   𝑃,𝑎,𝑏   𝑡,𝐴   𝑡,𝐵   𝑡,𝐷   𝑡,𝑅   𝑡,𝐶   𝑡,𝐺   𝑡,𝐿   𝑡,𝐼   𝑡,𝑀   𝑡,𝑂   𝑡,𝑃   𝑡,𝑆   𝜑,𝑡   𝑡,   𝑡,𝑎,𝑏
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎,𝑏)   𝐴(𝑎,𝑏)   𝐵(𝑎,𝑏)   𝐶(𝑎,𝑏)   𝑅(𝑎,𝑏)   𝑆(𝑎,𝑏)   𝐺(𝑎,𝑏)   𝐿(𝑎,𝑏)   𝑀(𝑎,𝑏)   (𝑎,𝑏)   𝑂(𝑎,𝑏)

Proof of Theorem opphllem1
StepHypRef Expression
1 simpr 476 . . . . . 6 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)
2 simplr 807 . . . . . 6 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐵𝐷)
31, 2eqeltrd 2730 . . . . 5 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴𝐷)
4 hpg.p . . . . . . 7 𝑃 = (Base‘𝐺)
5 hpg.i . . . . . . 7 𝐼 = (Itv‘𝐺)
6 opphl.l . . . . . . 7 𝐿 = (LineG‘𝐺)
7 opphl.g . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
87ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐺 ∈ TarskiG)
9 opphllem1.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝑃)
109ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐵𝑃)
11 opphl.d . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
12 opphllem1.r . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅𝐷)
134, 6, 5, 7, 11, 12tglnpt 25489 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅𝑃)
1413ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝑅𝑃)
15 opphllem1.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴𝑃)
1615ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐴𝑃)
17 opphllem1.y . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝑅)
1817ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐵𝑅)
1918necomd 2878 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝑅𝐵)
20 opphllem1.z . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ (𝑅𝐼𝐴))
2120ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ (𝑅𝐼𝐴))
224, 5, 6, 8, 14, 10, 16, 19, 21btwnlng3 25561 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ (𝑅𝐿𝐵))
234, 5, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 22lncom 25562 . . . . . 6 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐵𝐿𝑅))
2411ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
25 simplr 807 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐵𝐷)
2612ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝑅𝐷)
274, 5, 6, 8, 10, 14, 18, 18, 24, 25, 26tglinethru 25576 . . . . . 6 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐷 = (𝐵𝐿𝑅))
2823, 27eleqtrrd 2733 . . . . 5 (((𝜑𝐵𝐷) ∧ 𝐴𝐵) → 𝐴𝐷)
293, 28pm2.61dane 2910 . . . 4 ((𝜑𝐵𝐷) → 𝐴𝐷)
30 hpg.d . . . . . 6 = (dist‘𝐺)
31 hpg.o . . . . . 6 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝐷) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝐷)) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
32 opphllem1.c . . . . . 6 (𝜑𝐶𝑃)
33 opphllem1.o . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑂𝐶)
344, 30, 5, 31, 6, 11, 7, 15, 32, 33oppne1 25678 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝐴𝐷)
3534adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝐵𝐷) → ¬ 𝐴𝐷)
3629, 35pm2.65da 599 . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐵𝐷)
374, 30, 5, 31, 6, 11, 7, 15, 32, 33oppne2 25679 . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐶𝐷)
38 opphllem1.m . . . . . 6 (𝜑𝑀𝐷)
394, 6, 5, 7, 11, 38tglnpt 25489 . . . . 5 (𝜑𝑀𝑃)
40 eqid 2651 . . . . . . 7 (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
41 opphllem1.s . . . . . . 7 𝑆 = ((pInvG‘𝐺)‘𝑀)
424, 30, 5, 6, 40, 7, 39, 41, 15mirbtwn 25598 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ((𝑆𝐴)𝐼𝐴))
43 opphllem1.n . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 = (𝑆𝐶))
4443eqcomd 2657 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆𝐶) = 𝐴)
454, 30, 5, 6, 40, 7, 39, 41, 32, 44mircom 25603 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆𝐴) = 𝐶)
4645oveq1d 6705 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑆𝐴)𝐼𝐴) = (𝐶𝐼𝐴))
4742, 46eleqtrd 2732 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ (𝐶𝐼𝐴))
484, 30, 5, 7, 13, 32, 15, 9, 39, 20, 47axtgpasch 25411 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑡𝑃 (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))
497ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
5013ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑅𝑃)
51 simplrl 817 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑡𝑃)
52 simplrr 818 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))
5352simprd 478 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅))
54 simpr 476 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑀 = 𝑅)
5554oveq1d 6705 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → (𝑀𝐼𝑅) = (𝑅𝐼𝑅))
5653, 55eleqtrd 2732 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑡 ∈ (𝑅𝐼𝑅))
574, 30, 5, 49, 50, 51, 56axtgbtwnid 25410 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑅 = 𝑡)
5812ad2antrr 762 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑅𝐷)
5957, 58eqeltrrd 2731 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀 = 𝑅) → 𝑡𝐷)
607adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6160adantlr 751 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6239adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝑀𝑃)
6362adantlr 751 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑀𝑃)
6413adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝑅𝑃)
6564adantlr 751 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑅𝑃)
66 simplrl 817 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑡𝑃)
67 simpr 476 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑀𝑅)
68 simplrr 818 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))
6968simprd 478 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅))
704, 5, 6, 61, 63, 65, 66, 67, 69btwnlng1 25559 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑡 ∈ (𝑀𝐿𝑅))
71 simpr 476 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝑀𝑅)
7211adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
7338adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝑀𝐷)
7412adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝑅𝐷)
754, 5, 6, 60, 62, 64, 71, 71, 72, 73, 74tglinethru 25576 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑀𝑅) → 𝐷 = (𝑀𝐿𝑅))
7675adantlr 751 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝐷 = (𝑀𝐿𝑅))
7770, 76eleqtrrd 2733 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) ∧ 𝑀𝑅) → 𝑡𝐷)
7859, 77pm2.61dane 2910 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) → 𝑡𝐷)
79 simprrl 821 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) → 𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶))
8078, 79jca 553 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)))) → (𝑡𝐷𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶)))
8180ex 449 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑡𝑃 ∧ (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅))) → (𝑡𝐷𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶))))
8281reximdv2 3043 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑡𝑃 (𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶) ∧ 𝑡 ∈ (𝑀𝐼𝑅)) → ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶)))
8348, 82mpd 15 . . 3 (𝜑 → ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶))
8436, 37, 83jca31 556 . 2 (𝜑 → ((¬ 𝐵𝐷 ∧ ¬ 𝐶𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶)))
854, 30, 5, 31, 9, 32islnopp 25676 . 2 (𝜑 → (𝐵𝑂𝐶 ↔ ((¬ 𝐵𝐷 ∧ ¬ 𝐶𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐵𝐼𝐶))))
8684, 85mpbird 247 1 (𝜑𝐵𝑂𝐶)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   ≠ wne 2823  ∃wrex 2942   ∖ cdif 3604   class class class wbr 4685  {copab 4745  ran crn 5144  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  Basecbs 15904  distcds 15997  TarskiGcstrkg 25374  Itvcitv 25380  LineGclng 25381  pInvGcmir 25592 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-pm 7902  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-xnn0 11402  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-hash 13158  df-word 13331  df-concat 13333  df-s1 13334  df-s2 13639  df-s3 13640  df-trkgc 25392  df-trkgb 25393  df-trkgcb 25394  df-trkg 25397  df-cgrg 25451  df-mir 25593 This theorem is referenced by:  opphllem2  25685
 Copyright terms: Public domain W3C validator