Theorem btwnoutside 37020

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 36910	. . . . . . . 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 36910	. . . . . . . 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 36997	. . . . . . . . . 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 486	. . . . . . . 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 607	. . . . 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 462	. . . 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 36910	. . . . . . . . 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 36917	. . . . . . . . . . 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 486	. . . . . . . . 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 607	. . . . . . 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 462	. . . . . 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 36910	. . . . . . . . 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 36916	. . . . . . . 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 607	. . . . . . 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 462	. . . . . 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 873	. . . . 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 37017	. . . . 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 486	. . 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 418	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⟩)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2959  ⟨cop 4838   class class class wbr 5106  ‘cfv 6547  ℕcn 12348  𝔼cee 29480   Btwn cbtwn 29481  OutsideOfcoutsideof 37014

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-inf2 9655  ax-cnex 11269  ax-resscn 11270  ax-1cn 11271  ax-icn 11272  ax-addcl 11273  ax-addrcl 11274  ax-mulcl 11275  ax-mulrcl 11276  ax-mulcom 11277  ax-addass 11278  ax-mulass 11279  ax-distr 11280  ax-i2m1 11281  ax-1ne0 11282  ax-1rid 11283  ax-rnegex 11284  ax-rrecex 11285  ax-cnre 11286  ax-pre-lttri 11287  ax-pre-lttrn 11288  ax-pre-ltadd 11289  ax-pre-mulgt0 11290  ax-pre-sup 11291

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  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-rmo 3369  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 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6311  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7888  df-1st 8011  df-2nd 8012  df-frecs 8313  df-wrecs 8344  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8490  df-er 8731  df-map 8863  df-en 8988  df-dom 8989  df-sdom 8990  df-fin 8991  df-sup 9447  df-oi 9517  df-card 10033  df-pnf 11358  df-mnf 11359  df-xr 11360  df-ltxr 11361  df-le 11362  df-sub 11556  df-neg 11557  df-div 11987  df-nn 12349  df-2 12418  df-3 12419  df-n0 12620  df-z 12707  df-uz 12979  df-rp 13134  df-ico 13495  df-icc 13496  df-fz 13653  df-fzo 13802  df-seq 14158  df-exp 14218  df-hash 14488  df-cj 15281  df-re 15282  df-im 15283  df-sqrt 15417  df-abs 15418  df-clim 15670  df-sum 15869  df-ee 29483  df-btwn 29484  df-cgr 29485  df-ofs 36878  df-colinear 36934  df-ifs 36935  df-cgr3 36936  df-fs 36937  df-outsideof 37015

This theorem is used by: (None)