MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  axlowdimlem6 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem axlowdimlem6 26118
Description: Lemma for axlowdim 26132. Show that three points are non-colinear. (Contributed by Scott Fenton, 29-Jun-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
axlowdimlem6.1 𝐴 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
axlowdimlem6.2 𝐵 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
axlowdimlem6.3 𝐶 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
Assertion
Ref Expression
axlowdimlem6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ¬ (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∨ 𝐶 Btwn ⟨𝐴, 𝐵⟩))

Proof of Theorem axlowdimlem6
Dummy variables 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1zzd 11655 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 ∈ ℤ)
2 eluzelz 11896 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ ℤ)
3 2nn 11345 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℕ
4 uznnssnn 11935 . . . . . . . . . . 11 (2 ∈ ℕ → (ℤ‘2) ⊆ ℕ)
53, 4ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (ℤ‘2) ⊆ ℕ
6 nnuz 11923 . . . . . . . . . 10 ℕ = (ℤ‘1)
75, 6sseqtri 3797 . . . . . . . . 9 (ℤ‘2) ⊆ (ℤ‘1)
87sseli 3757 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 𝑁 ∈ (ℤ‘1))
9 eluzle 11899 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘1) → 1 ≤ 𝑁)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 ≤ 𝑁)
11 1re 10293 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
1211leidi 10816 . . . . . . 7 1 ≤ 1
1310, 12jctil 515 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → (1 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 𝑁))
14 elfz4 12542 . . . . . 6 (((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 𝑁)) → 1 ∈ (1...𝑁))
151, 2, 1, 13, 14syl31anc 1492 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 1 ∈ (1...𝑁))
16 eluzel2 11891 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 2 ∈ ℤ)
17 eluzle 11899 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 2 ≤ 𝑁)
18 1le2 11487 . . . . . . 7 1 ≤ 2
1917, 18jctil 515 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁))
20 elfz4 12542 . . . . . 6 (((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 𝑁)) → 2 ∈ (1...𝑁))
211, 2, 16, 19, 20syl31anc 1492 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → 2 ∈ (1...𝑁))
22 ax-1ne0 10258 . . . . . . 7 1 ≠ 0
23 1t1e1 11440 . . . . . . . 8 (1 · 1) = 1
24 0cn 10285 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℂ
2524mul01i 10480 . . . . . . . 8 (0 · 0) = 0
2623, 25neeq12i 3003 . . . . . . 7 ((1 · 1) ≠ (0 · 0) ↔ 1 ≠ 0)
2722, 26mpbir 222 . . . . . 6 (1 · 1) ≠ (0 · 0)
28 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1))
29 0re 10295 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
3011, 29axlowdimlem4 26116 . . . . . . . . . . . . . . 15 {⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}:(1...2)⟶ℝ
31 ffn 6223 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}:(1...2)⟶ℝ → {⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2))
3230, 31ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2)
33 axlowdimlem1 26113 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((3...𝑁) × {0}):(3...𝑁)⟶ℝ
34 ffn 6223 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((3...𝑁) × {0}):(3...𝑁)⟶ℝ → ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁))
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁)
36 axlowdimlem2 26114 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅
37 1z 11654 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 ∈ ℤ
38 2z 11656 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℤ
3937, 38, 373pm3.2i 1438 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ)
4012, 18pm3.2i 462 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 2)
41 elfz4 12542 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 1 ∧ 1 ≤ 2)) → 1 ∈ (1...2))
4239, 40, 41mp2an 683 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ (1...2)
4336, 42pm3.2i 462 . . . . . . . . . . . . . 14 (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 1 ∈ (1...2))
44 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 1 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘1))
4532, 35, 43, 44mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘1)
46 1ne2 11486 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ≠ 2
47 1ex 10289 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ V
4847, 47fvpr1 6649 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘1) = 1)
4946, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘1) = 1
5045, 49eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = 1
5128, 50syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = 1)
52 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1))
5329, 29axlowdimlem4 26116 . . . . . . . . . . . . . . 15 {⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}:(1...2)⟶ℝ
54 ffn 6223 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}:(1...2)⟶ℝ → {⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2))
5553, 54ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2)
56 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 1 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘1))
5755, 35, 43, 56mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘1)
5829elexi 3366 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
5947, 58fvpr1 6649 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘1) = 0)
6046, 59ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘1) = 0
6157, 60eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = 0
6252, 61syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = 0)
6351, 62oveq12d 6860 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 1 → ((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) = (1 − 0))
64 1m0e1 11400 . . . . . . . . . 10 (1 − 0) = 1
6563, 64syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 1 → ((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) = 1)
6665oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑖 = 1 → (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (1 · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))))
67 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1))
6829, 11axlowdimlem4 26116 . . . . . . . . . . . . . . 15 {⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}:(1...2)⟶ℝ
69 ffn 6223 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}:(1...2)⟶ℝ → {⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} Fn (1...2))
7068, 69ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 {⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} Fn (1...2)
71 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 1 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘1))
7270, 35, 43, 71mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘1)
7347, 58fvpr1 6649 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 0)
7446, 73ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘1) = 0
7572, 74eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘1) = 0
7667, 75syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 1 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) = 0)
7776, 62oveq12d 6860 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 1 → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) = (0 − 0))
78 0m0e0 11399 . . . . . . . . . 10 (0 − 0) = 0
7977, 78syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 1 → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) = 0)
8079oveq2d 6858 . . . . . . . 8 (𝑖 = 1 → (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · 0))
8166, 80neeq12d 2998 . . . . . . 7 (𝑖 = 1 → ((((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ (1 · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · 0)))
82 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2))
8337, 38, 383pm3.2i 1438 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ)
84 2re 11346 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 ∈ ℝ
8584leidi 10816 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ≤ 2
8618, 85pm3.2i 462 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 2)
87 elfz4 12542 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 2 ∧ 2 ≤ 2)) → 2 ∈ (1...2))
8883, 86, 87mp2an 683 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ (1...2)
8936, 88pm3.2i 462 . . . . . . . . . . . . . 14 (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 2 ∈ (1...2))
90 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 2 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘2))
9170, 35, 89, 90mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘2)
9238elexi 3366 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ V
9392, 47fvpr2 6650 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1)
9446, 93ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩}‘2) = 1
9591, 94eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = 1
9682, 95syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = 1)
97 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2))
98 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 2 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘2))
9955, 35, 89, 98mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘2)
10092, 58fvpr2 6650 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘2) = 0)
10146, 100ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩}‘2) = 0
10299, 101eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = 0
10397, 102syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = 0)
10496, 103oveq12d 6860 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 2 → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) = (1 − 0))
105104, 64syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 2 → ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) = 1)
106105oveq2d 6858 . . . . . . . 8 (𝑗 = 2 → (1 · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (1 · 1))
107 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2))
108 fvun1 6458 . . . . . . . . . . . . . 14 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} Fn (1...2) ∧ ((3...𝑁) × {0}) Fn (3...𝑁) ∧ (((1...2) ∩ (3...𝑁)) = ∅ ∧ 2 ∈ (1...2))) → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘2))
10932, 35, 89, 108mp3an 1585 . . . . . . . . . . . . 13 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘2)
11092, 58fvpr2 6650 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 ≠ 2 → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘2) = 0)
11146, 110ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩}‘2) = 0
112109, 111eqtri 2787 . . . . . . . . . . . 12 (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘2) = 0
113107, 112syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 2 → (({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) = 0)
114113, 103oveq12d 6860 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 2 → ((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) = (0 − 0))
115114, 78syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑗 = 2 → ((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) = 0)
116115oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑗 = 2 → (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · 0) = (0 · 0))
117106, 116neeq12d 2998 . . . . . . 7 (𝑗 = 2 → ((1 · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · 0) ↔ (1 · 1) ≠ (0 · 0)))
11881, 117rspc2ev 3476 . . . . . 6 ((1 ∈ (1...𝑁) ∧ 2 ∈ (1...𝑁) ∧ (1 · 1) ≠ (0 · 0)) → ∃𝑖 ∈ (1...𝑁)∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
11927, 118mp3an3 1574 . . . . 5 ((1 ∈ (1...𝑁) ∧ 2 ∈ (1...𝑁)) → ∃𝑖 ∈ (1...𝑁)∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
12015, 21, 119syl2anc 579 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑖 ∈ (1...𝑁)∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
121 df-ne 2938 . . . . . . . 8 ((((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ¬ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
122121rexbii 3188 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ∃𝑗 ∈ (1...𝑁) ¬ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
123 rexnal 3141 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ (1...𝑁) ¬ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ¬ ∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
124122, 123bitri 266 . . . . . 6 (∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ¬ ∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
125124rexbii 3188 . . . . 5 (∃𝑖 ∈ (1...𝑁)∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ∃𝑖 ∈ (1...𝑁) ¬ ∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
126 rexnal 3141 . . . . 5 (∃𝑖 ∈ (1...𝑁) ¬ ∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ¬ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
127125, 126bitri 266 . . . 4 (∃𝑖 ∈ (1...𝑁)∃𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) ≠ (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))) ↔ ¬ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
128120, 127sylib 209 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ¬ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖))))
12929, 29axlowdimlem5 26117 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
13011, 29axlowdimlem5 26117 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
13129, 11axlowdimlem5 26117 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁))
132 colinearalg 26081 . . . 4 ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ ({⟨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}))⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)))))
133129, 130, 131, 132syl3anc 1490 . . 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}))⟩) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)∀𝑗 ∈ (1...𝑁)(((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗))) = (((({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑗)) · ((({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖) − (({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))‘𝑖)))))
134128, 133mtbird 316 . 2 (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}))⟩))
135 axlowdimlem6.1 . . . 4 𝐴 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
136 axlowdimlem6.2 . . . . 5 𝐵 = ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
137 axlowdimlem6.3 . . . . 5 𝐶 = ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))
138136, 137opeq12i 4564 . . . 4 𝐵, 𝐶⟩ = ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩
139135, 138breq12i 4818 . . 3 (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
140137, 135opeq12i 4564 . . . 4 𝐶, 𝐴⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩
141136, 140breq12i 4818 . . 3 (𝐵 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ↔ ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
142135, 136opeq12i 4564 . . . 4 𝐴, 𝐵⟩ = ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩
143137, 142breq12i 4818 . . 3 (𝐶 Btwn ⟨𝐴, 𝐵⟩ ↔ ({⟨1, 0⟩, ⟨2, 1⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})) Btwn ⟨({⟨1, 0⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0})), ({⟨1, 1⟩, ⟨2, 0⟩} ∪ ((3...𝑁) × {0}))⟩)
144139, 141, 1433orbi123i 1195 . 2 ((𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∨ 𝐶 Btwn ⟨𝐴, 𝐵⟩) ↔ (({⟨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}))⟩))
145134, 144sylnibr 320 1 (𝑁 ∈ (ℤ‘2) → ¬ (𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∨ 𝐶 Btwn ⟨𝐴, 𝐵⟩))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  w3o 1106  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056  cun 3730  cin 3731  wss 3732  c0 4079  {csn 4334  {cpr 4336  cop 4340   class class class wbr 4809   × cxp 5275   Fn wfn 6063  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190   · cmul 10194  cle 10329  cmin 10520  cn 11274  2c2 11327  3c3 11328  cz 11624  cuz 11886  ...cfz 12533  𝔼cee 26059   Btwn cbtwn 26060
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-map 8062  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-icc 12384  df-fz 12534  df-seq 13009  df-exp 13068  df-ee 26062  df-btwn 26063
This theorem is referenced by:  axlowdim2  26131  axlowdim  26132
  Copyright terms: Public domain W3C validator