Theorem btwnsegle 36630

Description: If 𝐵 falls between 𝐴 and 𝐶, then 𝐴𝐵 is no longer than 𝐴𝐶. (Contributed by Scott Fenton, 16-Oct-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)

Assertion

Ref	Expression
btwnsegle	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ → ⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩))

Proof of Theorem btwnsegle

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr2 1235	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))
2		simpr 490	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)
3		simpl 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
4		simpr1 1213	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁))
5		simpr2 1214	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁))
6	3, 4, 5	cgrrflxd 36501	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)
7	6	adantr 486	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)
8		breq1 5117	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ↔ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩))
9		opeq2 4844	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ⟨𝐴, 𝑥⟩ = ⟨𝐴, 𝐵⟩)
10	9	breq2d 5126	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩ ↔ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩))
11	8, 10	anbi12d 644	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩) ↔ (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)))
12	11	rspcev 3584	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)(𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩))
13	1, 2, 7, 12	syl12anc 850	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)(𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩))
14		simpr3 1215	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))
15		brsegle 36621	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩ ↔ ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)(𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩)))
16	3, 4, 5, 4, 14, 15	syl122anc 1406	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩ ↔ ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)(𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩)))
17	16	adantr 486	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → (⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩ ↔ ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)(𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩)))
18	13, 17	mpbird 260	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩)
19	18	ex 418	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ → ⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∃wrex 3092  ⟨cop 4600   class class class wbr 5114  ‘cfv 6543  ℕcn 12251  𝔼cee 29274   Btwn cbtwn 29275  Cgrccgr 29276   Seg_≤ csegle 36619

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8703  df-map 8835  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881  df-fz 13554  df-seq 14058  df-exp 14118  df-sum 15764  df-ee 29277  df-cgr 29279  df-segle 36620

This theorem is used by:  colinbtwnle  36631  outsidele  36645