Theorem 5oalem2 31591

Description: Lemma for orthoarguesian law 5OA. (Contributed by NM, 2-Apr-2000.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
5oalem2.1	⊢ 𝐴 ∈ Sℋ
5oalem2.2	⊢ 𝐵 ∈ Sℋ
5oalem2.3	⊢ 𝐶 ∈ Sℋ
5oalem2.4	⊢ 𝐷 ∈ Sℋ

Assertion

Ref	Expression
5oalem2	⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ ((𝐴 +ℋ 𝐶) ∩ (𝐵 +ℋ 𝐷)))

Proof of Theorem 5oalem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		5oalem2.1	. . . . 5 ⊢ 𝐴 ∈ Sℋ
2		5oalem2.3	. . . . 5 ⊢ 𝐶 ∈ Sℋ
3	1, 2	shsvsi 31303	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐶) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐴 +ℋ 𝐶))
4	3	ad2ant2r 747	. . 3 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐴 +ℋ 𝐶))
5	4	adantr 480	. 2 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐴 +ℋ 𝐶))
6		5oalem2.4	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐷 ∈ Sℋ
7		5oalem2.2	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 ∈ Sℋ
8	6, 7	shsvsi 31303	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑤 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐷 +ℋ 𝐵))
9	8	ancoms 458	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐷 +ℋ 𝐵))
10	7, 6	shscomi 31299	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 +ℋ 𝐷) = (𝐷 +ℋ 𝐵)
11	9, 10	eleqtrrdi 2840	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷))
12	11	ad2ant2l 746	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷))
13	12	adantr 480	. . 3 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷))
14	1	sheli 31150	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ ℋ)
15	7	sheli 31150	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → 𝑦 ∈ ℋ)
16	14, 15	anim12i 613	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ))
17	2	sheli 31150	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐶 → 𝑧 ∈ ℋ)
18	6	sheli 31150	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 ∈ 𝐷 → 𝑤 ∈ ℋ)
19	17, 18	anim12i 613	. . . . 5 ⊢ ((𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ))
20	16, 19	anim12i 613	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) → ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)))
21		oveq1 7397	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)))
22	21	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)))
23		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → 𝑦 ∈ ℋ)
24	23	anim2i 617	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∈ ℋ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ))
25	24	ancoms 458	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ))
26		hvsub4 30973	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑦 −ℎ 𝑦)))
27	25, 26	syldan 591	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑦 −ℎ 𝑦)))
28		hvsubid 30962	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (𝑦 −ℎ 𝑦) = 0ℎ)
29	28	oveq2d 7406	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑦 −ℎ 𝑦)) = ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ 0ℎ))
30	29	ad2antlr 727	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑦 −ℎ 𝑦)) = ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ 0ℎ))
31		hvsubcl 30953	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ ℋ)
32		ax-hvaddid 30940	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ ℋ → ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ 0ℎ) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
33	31, 32	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ 0ℎ) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
34	33	adantlr 715	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → ((𝑥 −ℎ 𝑧) +ℎ 0ℎ) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
35	27, 30, 34	3eqtrd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ 𝑧 ∈ ℋ) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
36	35	adantrr 717	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
37	36	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → ((𝑥 +ℎ 𝑦) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑥 −ℎ 𝑧))
38		simpr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ))
39		simpl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → 𝑧 ∈ ℋ)
40	39	anim1i 615	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ))
41	40	ancoms 458	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ))
42		hvsub4 30973	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑧 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)))
43	38, 41, 42	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = ((𝑧 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)))
44		hvsubid 30962	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ ℋ → (𝑧 −ℎ 𝑧) = 0ℎ)
45	44	oveq1d 7405	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ ℋ → ((𝑧 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)))
46	45	ad2antrl 728	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑧 −ℎ 𝑧) +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)))
47		hvsubcl 30953	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ ℋ)
48		hvaddlid 30959	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ ℋ → (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
49	47, 48	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
50	49	ancoms 458	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
51	50	adantrl 716	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → (0ℎ +ℎ (𝑤 −ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
52	43, 46, 51	3eqtrd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ ℋ ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
53	52	adantll 714	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
54	53	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → ((𝑧 +ℎ 𝑤) −ℎ (𝑧 +ℎ 𝑦)) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
55	22, 37, 54	3eqtr3d 2773	. . . . 5 ⊢ ((((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) = (𝑤 −ℎ 𝑦))
56	55	eleq1d 2814	. . . 4 ⊢ ((((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑧 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → ((𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷) ↔ (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷)))
57	20, 56	sylan 580	. . 3 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → ((𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷) ↔ (𝑤 −ℎ 𝑦) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷)))
58	13, 57	mpbird 257	. 2 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ (𝐵 +ℋ 𝐷))
59	5, 58	elind 4166	1 ⊢ ((((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝐷)) ∧ (𝑥 +ℎ 𝑦) = (𝑧 +ℎ 𝑤)) → (𝑥 −ℎ 𝑧) ∈ ((𝐴 +ℋ 𝐶) ∩ (𝐵 +ℋ 𝐷)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ∩ cin 3916  (class class class)co 7390   ℋchba 30855   +_ℎ cva 30856  0_ℎc0v 30860   −_ℎ cmv 30861   S_ℋ csh 30864   +_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-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:  5oalem3  31592  5oalem4  31593