Theorem btwnoutside 36617

Description: A principle linking outsideness to betweenness. Theorem 6.2 of [Schwabhauser] p. 43. (Contributed by Scott Fenton, 18-Oct-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)

Assertion

Ref	Expression
btwnoutside	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → (𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ↔ 𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩)))

Proof of Theorem btwnoutside

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-3an 1105	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩) ↔ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
2		simpr11 1276	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝐴 ≠ 𝑃)
3		simpr12 1277	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝐵 ≠ 𝑃)
4		simpr13 1278	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝐶 ≠ 𝑃)
5		simp1 1154	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
6		simp3r 1221	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))
7		simp2l 1218	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
8		simp3l 1220	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))
9		simpr2 1214	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)
10	5, 6, 7, 8, 9	btwncomand 36507	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩)
11		simp2r 1219	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))
12		simpr3 1215	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)
13	5, 6, 11, 8, 12	btwncomand 36507	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐵⟩)
14		btwnconn2 36594	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ((𝐶 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐵⟩) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)))
15	14	3com23 1144	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ((𝐶 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐵⟩) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)))
16	15	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → ((𝐶 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐴⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐶, 𝐵⟩) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)))
17	4, 10, 13, 16	mp3and 1493	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))
18	2, 3, 17	3jca 1146	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)))
19	1, 18	sylan2br 606	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)) → (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)))
20	19	expr 461	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ → (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))))
21		simp3 1156	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))
22		df-3an 1105	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩) ↔ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩))
23		simpr11 1276	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝐴 ≠ 𝑃)
24		simpr3 1215	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)
25	5, 7, 6, 11, 24	btwncomand 36507	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝑃⟩)
26		simpr2 1214	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)
27		btwnouttr2 36514	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝑃⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
28	5, 11, 7, 6, 8, 27	syl122anc 1406	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝑃⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
29	28	adantr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝐵, 𝑃⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
30	23, 25, 26, 29	mp3and 1493	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)
31	22, 30	sylan2br 606	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)
32	31	expr 461	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
33		df-3an 1105	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩) ↔ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))
34		simpr3 1215	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)
35	5, 11, 6, 7, 34	btwncomand 36507	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝑃⟩)
36		simpr2 1214	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)
37	5, 7, 11, 6, 8, 35, 36	btwnexch3and 36513	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)
38	33, 37	sylan2br 606	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩)
39	38	expr 461	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩ → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
40	32, 39	jaod 872	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → ((𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
41	21, 40	syl5 35	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩)) → 𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩))
42	20, 41	impbid 215	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ↔ (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))))
43		broutsideof2 36614	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩ ↔ (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))))
44	5, 6, 7, 11, 43	syl13anc 1399	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩ ↔ (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))))
45	44	adantr 485	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩ ↔ (𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ (𝐴 Btwn ⟨𝑃, 𝐵⟩ ∨ 𝐵 Btwn ⟨𝑃, 𝐴⟩))))
46	42, 45	bitr4d 285	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ ((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)) → (𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ↔ 𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩))
47	46	ex 417	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑃 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (((𝐴 ≠ 𝑃 ∧ 𝐵 ≠ 𝑃 ∧ 𝐶 ≠ 𝑃) ∧ 𝑃 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → (𝑃 Btwn ⟨𝐵, 𝐶⟩ ↔ 𝑃OutsideOf⟨𝐴, 𝐵⟩)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∨ wo 860   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ⟨cop 4595   class class class wbr 5109  ‘cfv 6536  ℕcn 12228  𝔼cee 29237   Btwn cbtwn 29238  OutsideOfcoutsideof 36611

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-inf2 9606  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-oi 9468  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-rp 13012  df-ico 13373  df-icc 13374  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-clim 15535  df-sum 15734  df-ee 29240  df-btwn 29241  df-cgr 29242  df-ofs 36475  df-colinear 36531  df-ifs 36532  df-cgr3 36533  df-fs 36534  df-outsideof 36612

This theorem is referenced by: (None)