Theorem angmgmaddeu6 29414

Description: There exists a unique point 𝑠 satisfying the conditions of angle addition. Case where the first angle is a zero angle, and the second angle is a straight angle. (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)
angmgmaddeu6.1	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ (𝑋𝐼𝑍))
angmgmaddeu6.2	⊢ (𝜑 → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)

Assertion

Ref	Expression
angmgmaddeu6	⊢ (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))

Distinct variable groups:   − ,𝑠   𝐺,𝑠   𝐼,𝑠   𝑃,𝑠   𝑈,𝑠   𝑉,𝑠   𝑌,𝑠   𝑍,𝑠   𝜑,𝑠

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑑)   𝐴(𝑠, 𝑑)   𝑃(𝑑)   ∼ (𝑠, 𝑑)   𝑈(𝑑)   𝐺(𝑑)   𝐼(𝑑)   𝐿(𝑠, 𝑑)   − (𝑑)   𝑉(𝑑)   𝑊(𝑠, 𝑑)   𝑋(𝑠, 𝑑)   𝑌(𝑑)   𝑍(𝑑)

Proof of Theorem angmgmaddeu6

Step	Hyp	Ref	Expression
1		angmgmadd.p	. . 3 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		angmgmadd.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3		eqid 2763	. . 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.z	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
9		angmgmadd.d	. . 3 ⊢ − = (dist‘𝐺)
10		angmgmaddeu.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑍)
11	10	necomd 3014	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑌)
12		angmgmaddeu.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑉)
13	12	necomd 3014	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑈)
14	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13	hlcgreu 29114	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
15		angmgmadd.c	. . . . . . 7 ⊢ ∼ = (cgrA‘𝐺)
16	7	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
17		simpllr 788	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠 ∈ 𝑃)
18	8	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍 ∈ 𝑃)
19	4	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑌 ∈ 𝑃)
20		simplr 781	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍)
21	1, 2, 3, 17, 18, 19, 16, 20	hlcomd 29100	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
22		angmgmaddeu6.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
23	22	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
24	5	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
25	1, 15, 3, 16, 21, 23, 19, 24	zerocgra 29361	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
26		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))
27	25, 26	jca 521	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
28	27	anasss 472	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))) → (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
29	8	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍 ∈ 𝑃)
30		simpllr 788	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠 ∈ 𝑃)
31	4	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑌 ∈ 𝑃)
32	7	ad3antrrr 743	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
33	6	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
34	5	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
35		angmgmaddov.w	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
36	35	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑊 ∈ 𝑃)
37	15	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ∼ = (cgrA‘𝐺))
38		simplr 781	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
39	37, 38	breqdi 5121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩)
40	1, 2, 32, 3, 29, 31, 30, 33, 34, 36, 39	cgracom 29359	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩)
41	22	ad3antrrr 743	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑈((hlG‘𝐺)‘𝑉)𝑊)
42	1, 2, 9, 32, 33, 34, 36, 29, 31, 30, 40, 3, 41	cgrahl 29365	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑍((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑠)
43	1, 2, 3, 29, 30, 31, 32, 42	hlcomd 29100	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → 𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍)
44		simpr 490	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))
45	43, 44	jca 521	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ ⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩) ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) → (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
46	45	anasss 472	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) ∧ (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))) → (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))
47	28, 46	impbida 813	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝑃) → ((𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) ↔ (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))))
48	47	reubidva 3383	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃!𝑠 ∈ 𝑃 (𝑠((hlG‘𝐺)‘𝑌)𝑍 ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)) ↔ ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈))))
49	14, 48	mpbid 235	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑠 ∈ 𝑃 (⟨“𝑍𝑌𝑠”⟩ ∼ ⟨“𝑈𝑉𝑊”⟩ ∧ (𝑌 − 𝑠) = (𝑉 − 𝑈)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∃!wreu 3367  {crab 3416   class class class wbr 5106  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443   ↑_m cmap 8875  0cc0 11227  1c1 11228  2c2 12424  3c3 12425  ..^cfzo 13815  ⟨“cs3 15021  Basecbs 17416  distcds 17466  TarskiGcstrkg 28919  Itvcitv 28925  LineGclng 28926  hlGchlg 29093  cgrAccgra 29344

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-oadd 8508  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-dju 10009  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-n0 12634  df-xnn0 12707  df-z 12721  df-uz 12993  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-hash 14502  df-word 14686  df-concat 14743  df-s1 14770  df-s2 15027  df-s3 15028  df-trkgc 28940  df-trkgb 28941  df-trkgcb 28942  df-trkg 28945  df-cgrg 29004  df-leg 29076  df-hlg 29094  df-cgra 29345

This theorem is used by:  angmgmaddov2lem  29417