Theorem 3oalem3 31600

Description: Lemma for 3OA (weak) orthoarguesian law. (Contributed by NM, 19-Oct-1999.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
3oalem1.1	⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
3oalem1.2	⊢ 𝐶 ∈ Cℋ
3oalem1.3	⊢ 𝑅 ∈ Cℋ
3oalem1.4	⊢ 𝑆 ∈ Cℋ

Assertion

Ref	Expression
3oalem3	⊢ ((𝐵 +ℋ 𝑅) ∩ (𝐶 +ℋ 𝑆)) ⊆ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆)))))

Proof of Theorem 3oalem3

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		3oalem1.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
2		3oalem1.3	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅 ∈ Cℋ
3	1, 2	chseli 31395	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ 𝑅) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∃𝑦 ∈ 𝑅 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦))
4		r2ex 3175	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐵 ∃𝑦 ∈ 𝑅 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦) ↔ ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)))
5	3, 4	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ 𝑅) ↔ ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)))
6		3oalem1.2	. . . . . . 7 ⊢ 𝐶 ∈ Cℋ
7		3oalem1.4	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 ∈ Cℋ
8	6, 7	chseli 31395	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 ∈ (𝐶 +ℋ 𝑆) ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐶 ∃𝑤 ∈ 𝑆 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))
9		r2ex 3175	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ 𝐶 ∃𝑤 ∈ 𝑆 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤) ↔ ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤)))
10	8, 9	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (𝑣 ∈ (𝐶 +ℋ 𝑆) ↔ ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤)))
11	5, 10	anbi12i 628	. . . 4 ⊢ ((𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ (𝐶 +ℋ 𝑆)) ↔ (∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))))
12		elin 3933	. . . 4 ⊢ (𝑣 ∈ ((𝐵 +ℋ 𝑅) ∩ (𝐶 +ℋ 𝑆)) ↔ (𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ (𝐶 +ℋ 𝑆)))
13		4exdistrv 1956	. . . 4 ⊢ (∃𝑥∃𝑧∃𝑦∃𝑤(((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))) ↔ (∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))))
14	11, 12, 13	3bitr4i 303	. . 3 ⊢ (𝑣 ∈ ((𝐵 +ℋ 𝑅) ∩ (𝐶 +ℋ 𝑆)) ↔ ∃𝑥∃𝑧∃𝑦∃𝑤(((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))))
15	1, 6, 2, 7	3oalem2 31599	. . . . 5 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))) → 𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆))))))
16	15	exlimivv 1932	. . . 4 ⊢ (∃𝑦∃𝑤(((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))) → 𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆))))))
17	16	exlimivv 1932	. . 3 ⊢ (∃𝑥∃𝑧∃𝑦∃𝑤(((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 = (𝑥 +ℎ 𝑦)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆) ∧ 𝑣 = (𝑧 +ℎ 𝑤))) → 𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆))))))
18	14, 17	sylbi 217	. 2 ⊢ (𝑣 ∈ ((𝐵 +ℋ 𝑅) ∩ (𝐶 +ℋ 𝑆)) → 𝑣 ∈ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆))))))
19	18	ssriv 3953	1 ⊢ ((𝐵 +ℋ 𝑅) ∩ (𝐶 +ℋ 𝑆)) ⊆ (𝐵 +ℋ (𝑅 ∩ (𝑆 +ℋ ((𝐵 +ℋ 𝐶) ∩ (𝑅 +ℋ 𝑆)))))

Syntax hints:   ∧ wa 395   = wceq 1540  ∃wex 1779   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3054   ∩ cin 3916   ⊆ wss 3917  (class class class)co 7390   +_ℎ cva 30856   C_ℋ cch 30865   +_ℋ cph 30867

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-hilex 30935  ax-hfvadd 30936  ax-hvcom 30937  ax-hvass 30938  ax-hv0cl 30939  ax-hvaddid 30940  ax-hfvmul 30941  ax-hvmulid 30942  ax-hvdistr1 30944  ax-hvdistr2 30945  ax-hvmul0 30946

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-er 8674  df-map 8804  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-ltxr 11220  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-grpo 30429  df-ablo 30481  df-hvsub 30907  df-hlim 30908  df-sh 31143  df-ch 31157  df-shs 31244

This theorem is referenced by:  3oai  31604