MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  angmgmaddeu4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem angmgmaddeu4 29383
Description: There exists a unique point 𝑠 satisfying the conditions of angle addition. Case where both angles are zero angles. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Aug-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
angmgmadd.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
angmgmadd.a 𝐴 = {𝑑 ∈ (𝑃 ↑m (0..^3)) ∣ ((𝑑‘0) ≠ (𝑑‘1) ∧ (𝑑‘1) ≠ (𝑑‘2))}
angmgmadd.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
angmgmadd.d − = (dist‘𝐺)
angmgmadd.c ∼ = (cgrA‘𝐺)
angmgmadd.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
angmgmadd.g (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
angmgmaddov.u (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑃)
angmgmaddov.v (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑃)
angmgmaddov.w (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
angmgmaddov.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
angmgmaddov.y (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
angmgmaddov.z (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
angmgmaddeu.1 (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑉)
angmgmaddeu.2 (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑊)
angmgmaddeu.3 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
angmgmaddeu.4 (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑍)
angmgmaddeu4.1 (𝜑 → 𝑋((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍)
angmgmaddeu4.2 (𝜑 → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
Assertion
Ref Expression
angmgmaddeu4 (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
Distinct variable groups:   − ,𝑠   𝐺,𝑠   𝑃,𝑠   𝑈,𝑠   𝑉,𝑠   𝑋,𝑠   𝑌,𝑠   𝜑,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑑)   𝐴(𝑠, 𝑑)   𝑃(𝑑)   ∼ (𝑠, 𝑑)   𝑈(𝑑)   𝐺(𝑑)   𝐼(𝑠, 𝑑)   𝐿(𝑠, 𝑑)   − (𝑑)   𝑉(𝑑)   𝑊(𝑠, 𝑑)   𝑋(𝑑)   𝑌(𝑑)   𝑍(𝑠, 𝑑)

Proof of Theorem angmgmaddeu4
StepHypRef Expression
1 angmgmadd.p . . 3 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2760 . . 3 (Itv‘𝐺) = (Itv‘𝐺)
3 eqid 2760 . . 3 (hlG‘𝐺) = (hlG‘𝐺)
4 angmgmaddov.y . . 3 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
5 angmgmaddov.v . . 3 (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑃)
6 angmgmaddov.u . . 3 (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑃)
7 angmgmadd.g . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
8 angmgmaddov.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
9 angmgmadd.d . . 3 − = (dist‘𝐺)
10 angmgmaddeu.3 . . 3 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
11 angmgmaddeu.1 . . . 4 (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑉)
1211necomd 3010 . . 3 (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑈)
131, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12hlcgreu 29085 . 2 (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
14 angmgmadd.c . . . . . . 7 ∼ = (cgrA‘𝐺)
157ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
16 angmgmadd.i . . . . . . . 8 𝐼 = (Itv‘𝐺)
17 angmgmaddov.z . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
1817ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍 ∈ 𝑃)
198ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
20 simpllr 788 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠 ∈ 𝑃)
214ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑌 ∈ 𝑃)
22 angmgmaddeu4.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍)
231, 16, 3, 8, 17, 4, 7, 22hlcomd 29071 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋)
2423ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋)
25 simplr 781 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋)
261, 16, 3, 20, 19, 21, 15, 25hlcomd 29071 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑋((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
271, 16, 3, 18, 19, 20, 15, 21, 24, 26hltr 29077 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
28 angmgmaddeu4.2 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
2928ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
305ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
311, 14, 3, 15, 27, 29, 21, 30zerocgra 29332 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
32 simpr 490 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))
3331, 32jca 521 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
3433anasss 472 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))) → (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
358ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
36 simpllr 788 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠 ∈ 𝑃)
374ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑌 ∈ 𝑃)
387ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
3917ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍 ∈ 𝑃)
4022ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑋((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍)
416ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
425ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
43 angmgmaddov.w . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
4443ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑊 ∈ 𝑃)
4514a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ∼ = (cgrA‘𝐺))
46 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
4745, 46breqdi 5117 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
481, 16, 38, 3, 39, 37, 36, 41, 42, 44, 47cgracom 29330 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩)
4928ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
501, 16, 9, 38, 41, 42, 44, 39, 37, 36, 48, 3, 49cgrahl 29336 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
511, 16, 3, 35, 39, 36, 38, 37, 40, 50hltr 29077 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑋((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
521, 16, 3, 35, 36, 37, 38, 51hlcomd 29071 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋)
53 simpr 490 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))
5452, 53jca 521 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
5554anasss 472 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))) → (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
5634, 55impbida 813 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) → ((𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) ↔ (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))))
5756reubidva 3379 . 2 (𝜑 → (∃!𝑠 ∈ 𝑃 (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑋 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) ↔ ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))))
5813, 57mpbid 235 1 (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃!wreu 3363  {crab 3412   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ↑m cmap 8848  0cc0 11201  1c1 11202  2c2 12398  3c3 12399  ..^cfzo 13789  ⟨“cs3 14994  Basecbs 17388  distcds 17438  TarskiGcstrkg 28890  Itvcitv 28896  LineGclng 28897  hlGchlg 29064  cgrAccgra 29315
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-oadd 8481  df-er 8718  df-map 8850  df-pm 8851  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-dju 9983  df-card 10021  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-nn 12337  df-2 12406  df-3 12407  df-n0 12608  df-xnn0 12681  df-z 12695  df-uz 12967  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-hash 14476  df-word 14660  df-concat 14717  df-s1 14744  df-s2 15000  df-s3 15001  df-trkgc 28911  df-trkgb 28912  df-trkgcb 28913  df-trkg 28916  df-cgrg 28975  df-leg 29047  df-hlg 29065  df-cgra 29316
This theorem is used by:  angmgmaddov2lem  29388
  Copyright terms: Public domain W3C validator