Theorem axbtwnid 29574

Description: Points are indivisible. That is, if 𝐴 lies between 𝐵 and 𝐵, then 𝐴 = 𝐵. Axiom A6 of [Schwabhauser] p. 11. (Contributed by Scott Fenton, 3-Jun-2013.)

Assertion

Ref	Expression
axbtwnid	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐵⟩ → 𝐴 = 𝐵))

Proof of Theorem axbtwnid

Dummy variables 𝑡 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 1155	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
2		simp3 1156	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))
3		brbtwn 29534	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐵⟩ ↔ ∃𝑡 ∈ (0[,]1)∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖)))))
4	1, 2, 2, 3	syl3anc 1399	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐵⟩ ↔ ∃𝑡 ∈ (0[,]1)∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖)))))
5		elicc01 13637	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑡 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑡 ∧ 𝑡 ≤ 1))
6	5	simp1bi 1163	. . . . 5 ⊢ (𝑡 ∈ (0[,]1) → 𝑡 ∈ ℝ)
7	6	recnd 11376	. . . 4 ⊢ (𝑡 ∈ (0[,]1) → 𝑡 ∈ ℂ)
8		eqeefv 29538	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖)))
9	8	3adant1 1148	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖)))
10	9	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖)))
11		ax-1cn 11297	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℂ
12		npcan 11605	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑡) + 𝑡) = 1)
13	11, 12	mpan 703	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 ∈ ℂ → ((1 − 𝑡) + 𝑡) = 1)
14	13	ad2antlr 740	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((1 − 𝑡) + 𝑡) = 1)
15	14	oveq1d 7466	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((1 − 𝑡) + 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) = (1 · (𝐵‘𝑖)))
16		subcl 11595	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → (1 − 𝑡) ∈ ℂ)
17	11, 16	mpan 703	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 ∈ ℂ → (1 − 𝑡) ∈ ℂ)
18	17	ad2antlr 740	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (1 − 𝑡) ∈ ℂ)
19		simplr 781	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝑡 ∈ ℂ)
20		simpll3 1233	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))
21		fveecn 29537	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
22	20, 21	sylancom 600	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
23	18, 19, 22	adddird 11373	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((1 − 𝑡) + 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖))))
24	22	mullidd 11366	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (1 · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
25	15, 23, 24	3eqtr3rd 2807	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖))))
26	25	eqeq2d 2774	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖) ↔ (𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖)))))
27	26	ralbidva 3187	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖)))))
28	10, 27	bitrd 282	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖)))))
29	28	biimprd 251	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ ℂ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖))) → 𝐴 = 𝐵))
30	7, 29	sylan2 605	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑡 ∈ (0[,]1)) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖))) → 𝐴 = 𝐵))
31	30	rexlimdva 3167	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (∃𝑡 ∈ (0[,]1)∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐴‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝐵‘𝑖))) → 𝐴 = 𝐵))
32	4, 31	sylbid 243	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐵⟩ → 𝐴 = 𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  ⟨cop 4840   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239  1c1 11240   + caddc 11242   · cmul 11244   ≤ cle 11383   − cmin 11580  ℕcn 12375  [,]cicc 13519  ...cfz 13679  𝔼cee 29522   Btwn cbtwn 29523

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-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316

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-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-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-z 12734  df-uz 13006  df-icc 13523  df-fz 13680  df-ee 29525  df-btwn 29526

This theorem is used by:  eengtrkg  29621  btwncomim  36993  btwnswapid  36997  btwnintr  36999  btwnexch3  37000  ifscgr  37024  idinside  37064  btwnconn1lem12  37078  outsideofrflx  37107