Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  arglem1N Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem arglem1N 41063
Description: Lemma for Desargues's law. Theorem 13.3 of [Crawley] p. 110, third and fourth lines from bottom. In these lemmas, 𝑃, 𝑄, 𝑅, 𝑆, 𝑇, 𝑈, 𝐶, 𝐷, 𝐸, 𝐹, and 𝐺 represent Crawley's a0, a1, a2, b0, b1, b2, c, z0, z1, z2, and p respectively. (Contributed by NM, 28-Jun-2012.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
arglem1.j = (join‘𝐾)
arglem1.m = (meet‘𝐾)
arglem1.a 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
arglem1.f 𝐹 = ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇))
arglem1.g 𝐺 = ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇))
Assertion
Ref Expression
arglem1N ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝐹𝐴)

Proof of Theorem arglem1N
StepHypRef Expression
1 arglem1.f . 2 𝐹 = ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇))
2 simpl11 1267 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝐾 ∈ HL)
32hllatd 40237 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝐾 ∈ Lat)
4 simpl12 1268 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑃𝐴)
5 eqid 2760 . . . . . . 7 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
6 arglem1.a . . . . . . 7 𝐴 = (Atoms‘𝐾)
75, 6atbase 40162 . . . . . 6 (𝑃𝐴𝑃 ∈ (Base‘𝐾))
84, 7syl 18 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑃 ∈ (Base‘𝐾))
9 simpl13 1269 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑄𝐴)
105, 6atbase 40162 . . . . . 6 (𝑄𝐴𝑄 ∈ (Base‘𝐾))
119, 10syl 18 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑄 ∈ (Base‘𝐾))
12 simpl21 1270 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑆𝐴)
135, 6atbase 40162 . . . . . 6 (𝑆𝐴𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
1412, 13syl 18 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑆 ∈ (Base‘𝐾))
15 simpl22 1271 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑇𝐴)
165, 6atbase 40162 . . . . . 6 (𝑇𝐴𝑇 ∈ (Base‘𝐾))
1715, 16syl 18 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑇 ∈ (Base‘𝐾))
18 arglem1.j . . . . . 6 = (join‘𝐾)
195, 18latj4 18577 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Lat ∧ (𝑃 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑄 ∈ (Base‘𝐾)) ∧ (𝑆 ∈ (Base‘𝐾) ∧ 𝑇 ∈ (Base‘𝐾))) → ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) = ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)))
203, 8, 11, 14, 17, 19syl122anc 1406 . . . 4 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) = ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)))
21 arglem1.g . . . . . 6 𝐺 = ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇))
22 simpr 490 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝐺𝐴)
2321, 22eqeltrrid 2865 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ 𝐴)
24 simpl31 1273 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑃𝑆)
25 eqid 2760 . . . . . . . 8 (LLines‘𝐾) = (LLines‘𝐾)
2618, 6, 25llni2 40385 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑆𝐴) ∧ 𝑃𝑆) → (𝑃 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾))
272, 4, 12, 24, 26syl31anc 1400 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (𝑃 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾))
28 simpl32 1274 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑄𝑇)
2918, 6, 25llni2 40385 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑄𝐴𝑇𝐴) ∧ 𝑄𝑇) → (𝑄 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾))
302, 9, 15, 28, 29syl31anc 1400 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (𝑄 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾))
31 arglem1.m . . . . . . 7 = (meet‘𝐾)
32 eqid 2760 . . . . . . 7 (LPlanes‘𝐾) = (LPlanes‘𝐾)
3318, 31, 6, 25, 322llnmj 40433 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑃 𝑆) ∈ (LLines‘𝐾) ∧ (𝑄 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾)) → (((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
342, 27, 30, 33syl3anc 1398 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
3523, 34mpbid 235 . . . 4 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → ((𝑃 𝑆) (𝑄 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾))
3620, 35eqeltrd 2860 . . 3 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾))
37 simpl23 1272 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑃𝑄)
3818, 6, 25llni2 40385 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ 𝑃𝑄) → (𝑃 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾))
392, 4, 9, 37, 38syl31anc 1400 . . . 4 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (𝑃 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾))
40 simpl33 1275 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝑆𝑇)
4118, 6, 25llni2 40385 . . . . 5 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑆𝐴𝑇𝐴) ∧ 𝑆𝑇) → (𝑆 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾))
422, 12, 15, 40, 41syl31anc 1400 . . . 4 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (𝑆 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾))
4318, 31, 6, 25, 322llnmj 40433 . . . 4 ((𝐾 ∈ HL ∧ (𝑃 𝑄) ∈ (LLines‘𝐾) ∧ (𝑆 𝑇) ∈ (LLines‘𝐾)) → (((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
442, 39, 42, 43syl3anc 1398 . . 3 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → (((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ (LPlanes‘𝐾)))
4536, 44mpbird 260 . 2 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → ((𝑃 𝑄) (𝑆 𝑇)) ∈ 𝐴)
461, 45eqeltrid 2864 1 ((((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑃𝐴𝑄𝐴) ∧ (𝑆𝐴𝑇𝐴𝑃𝑄) ∧ (𝑃𝑆𝑄𝑇𝑆𝑇)) ∧ 𝐺𝐴) → 𝐹𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2955  cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301  joincjn 18399  meetcmee 18400  Latclat 18519  Atomscatm 40136  HLchlt 40223  LLinesclln 40364  LPlanesclpl 40365
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  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-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-proset 18382  df-poset 18401  df-plt 18416  df-lub 18432  df-glb 18433  df-join 18434  df-meet 18435  df-p0 18511  df-lat 18520  df-clat 18587  df-oposet 40049  df-ol 40051  df-oml 40052  df-covers 40139  df-ats 40140  df-atl 40171  df-cvlat 40195  df-hlat 40224  df-llines 40371  df-lplanes 40372
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator