Theorem btwnsegle 36587

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 489	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩)
3		simpl 487	. . . . . 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 36458	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)
7	6	adantr 485	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) ∧ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩) → ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)
8		breq1 5113	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ↔ 𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩))
9		opeq2 4840	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ⟨𝐴, 𝑥⟩ = ⟨𝐴, 𝐵⟩)
10	9	breq2d 5122	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩ ↔ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩))
11	8, 10	anbi12d 643	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝑥⟩) ↔ (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ ∧ ⟨𝐴, 𝐵⟩Cgr⟨𝐴, 𝐵⟩)))
12	11	rspcev 3582	. . . 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 849	. . 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 36578	. . . . 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 485	. . 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 417	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁))) → (𝐵 Btwn ⟨𝐴, 𝐶⟩ → ⟨𝐴, 𝐵⟩ Seg≤ ⟨𝐴, 𝐶⟩))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∃wrex 3089  ⟨cop 4596   class class class wbr 5110  ‘cfv 6538  ℕcn 12234  𝔼cee 29215   Btwn cbtwn 29216  Cgrccgr 29217   Seg_≤ csegle 36576

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-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178

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-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-n0 12506  df-z 12593  df-uz 12864  df-fz 13537  df-seq 14040  df-exp 14100  df-sum 15740  df-ee 29218  df-cgr 29220  df-segle 36577

This theorem is referenced by:  colinbtwnle  36588  outsidele  36602