Theorem axlowdim2 28975

Description: The lower two-dimensional axiom. In any space where the dimension is greater than one, there are three non-colinear points. Axiom A8 of [Schwabhauser] p. 12. (Contributed by Scott Fenton, 15-Apr-2013.)

Assertion

Ref	Expression
axlowdim2	⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑦 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩))

Distinct variable group:   𝑥,𝑁,𝑦,𝑧

Proof of Theorem axlowdim2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0re 11263	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ
2	1, 1	axlowdimlem5 28961	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
3		1re 11261	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ
4	3, 1	axlowdimlem5 28961	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
5	1, 3	axlowdimlem5 28961	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
6		eqid 2737	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
7		eqid 2737	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
8		eqid 2737	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
9	6, 7, 8	axlowdimlem6 28962	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
10		opeq2 4874	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ = ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
11	10	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
12		opeq1 4873	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
13	12	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
14		breq1 5146	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
15	11, 13, 14	3orbi123d 1437	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩) ↔ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)))
16	15	notbid 318	. . . 4 ⊢ (𝑧 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩) ↔ ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)))
17	16	rspcev 3622	. . 3 ⊢ ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)) → ∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
18	5, 9, 17	syl2anc 584	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
19		breq1 5146	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩))
20		opeq2 4874	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑧, 𝑥⟩ = ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
21	20	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ↔ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
22		opeq1 4873	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩)
23	22	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩ ↔ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩))
24	19, 21, 23	3orbi123d 1437	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ((𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩) ↔ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩)))
25	24	notbid 318	. . . 4 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (¬ (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩) ↔ ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩)))
26	25	rexbidv 3179	. . 3 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩)))
27		opeq1 4873	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩)
28	27	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩))
29		breq1 5146	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
30		opeq2 4874	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
31	30	breq2d 5155	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩ ↔ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩))
32	28, 29, 31	3orbi123d 1437	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩) ↔ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)))
33	32	notbid 318	. . . 4 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩) ↔ ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)))
34	33	rexbidv 3179	. . 3 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → (∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)))
35	26, 34	rspc2ev 3635	. 2 ⊢ ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ ∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩ ∨ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑦 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩))
36	2, 4, 18, 35	syl3anc 1373	1 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑦 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ¬ (𝑥 Btwn ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∨ 𝑦 Btwn ⟨𝑧, 𝑥⟩ ∨ 𝑧 Btwn ⟨𝑥, 𝑦⟩))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∨ w3o 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2108  ∃wrex 3070   ∪ cun 3949  {csn 4626  {cpr 4628  ⟨cop 4632   class class class wbr 5143   × cxp 5683  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431  0cc0 11155  1c1 11156  2c2 12321  3c3 12322  ℤ_≥cuz 12878  ...cfz 13547  𝔼cee 28903   Btwn cbtwn 28904

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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-icc 13394  df-fz 13548  df-seq 14043  df-exp 14103  df-ee 28906  df-btwn 28907

This theorem is referenced by: (None)