Theorem axlowdim2 29219

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 11198	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ
2	1, 1	axlowdimlem5 29205	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
3		1re 11196	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ
4	3, 1	axlowdimlem5 29205	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
5	1, 3	axlowdimlem5 29205	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
6		eqid 2765	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
7		eqid 2765	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
8		eqid 2765	. . . 4 ⊢ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
9	6, 7, 8	axlowdimlem6 29206	. . 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 4835	. . . . . . 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 5117	. . . . . 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 4834	. . . . . . 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 5117	. . . . . 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 5108	. . . . . 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 1459	. . . . 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 321	. . . 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 3584	. . 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 595	. 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 5108	. . . . . 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 4835	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑧, 𝑥⟩ = ⟨𝑧, ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
21	20	breq2d 5117	. . . . . 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 4834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑦⟩)
23	22	breq2d 5117	. . . . . 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 1459	. . . . 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 321	. . . 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 3189	. . 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 4834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) → ⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), 𝑧⟩)
28	27	breq2d 5117	. . . . . 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 5108	. . . . . 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 4835	. . . . . . 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 5117	. . . . . 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 1459	. . . . 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 321	. . . 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 3189	. . 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 3597	. 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 1394	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 1100   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3089   ∪ cun 3905  {csn 4585  {cpr 4587  ⟨cop 4591   class class class wbr 5105   × cxp 5650  ‘cfv 6525  (class class class)co 7400  0cc0 11088  1c1 11089  2c2 12286  3c3 12287  ℤ_≥cuz 12853  ...cfz 13526  𝔼cee 29146   Btwn cbtwn 29147

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5327  ax-pr 5395  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4869  df-iun 4954  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5547  df-eprel 5552  df-po 5560  df-so 5561  df-fr 5605  df-we 5607  df-xp 5658  df-rel 5659  df-cnv 5660  df-co 5661  df-dm 5662  df-rn 5663  df-res 5664  df-ima 5665  df-pred 6292  df-ord 6353  df-on 6354  df-lim 6355  df-suc 6356  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-er 8682  df-map 8814  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-div 11860  df-nn 12225  df-2 12294  df-3 12295  df-n0 12496  df-z 12583  df-uz 12854  df-icc 13370  df-fz 13527  df-seq 14029  df-exp 14089  df-ee 29149  df-btwn 29150

This theorem is referenced by: (None)