Theorem elplngid 28986

Description: The point 𝑅 is itself an element of a plane defined by a line 𝐴 and the point 𝑅. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Jun-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
plngval.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
plngval.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
plngval.1	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
plngval.e	⊢ 𝐸 = (hlG‘𝐺)
plngval.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
elplng.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
elplng.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴))

Assertion

Ref	Expression
elplngid	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝐴𝐸𝑅))

Proof of Theorem elplngid

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 𝑠 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		plngval.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		plngval.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3		plngval.1	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
4		plngval.g	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
5		elplng.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
6		elplng.r	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴))
7	6	eldifad 3916	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑃)
8		eleq1w 2845	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑐 → (𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ↔ 𝑐 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)))
9		eleq1w 2845	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 𝑑 → (𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ↔ 𝑑 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)))
10	8, 9	bi2anan9 647	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ↔ (𝑐 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑑 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴))))
11		eleq1w 2845	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑠 → (𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏) ↔ 𝑠 ∈ (𝑎𝐼𝑏)))
12	11	cbvrexvw 3241	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑎𝐼𝑏))
13		oveq12 7405	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → (𝑎𝐼𝑏) = (𝑐𝐼𝑑))
14	13	eleq2d 2848	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → (𝑠 ∈ (𝑎𝐼𝑏) ↔ 𝑠 ∈ (𝑐𝐼𝑑)))
15	14	rexbidv 3186	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → (∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑎𝐼𝑏) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑐𝐼𝑑)))
16	12, 15	bitrid 285	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → (∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑐𝐼𝑑)))
17	10, 16	anbi12d 641	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 = 𝑐 ∧ 𝑏 = 𝑑) → (((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏)) ↔ ((𝑐 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑑 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑐𝐼𝑑))))
18	17	cbvopabv 5173	. . . 4 ⊢ {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))} = {⟨𝑐, 𝑑⟩ ∣ ((𝑐 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑑 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑠 ∈ 𝐴 𝑠 ∈ (𝑐𝐼𝑑))}
19	6	eldifbd 3917	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝑅 ∈ 𝐴)
20	1, 2, 3, 4, 5, 7, 18, 19	hpgid 28936	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅((hpG‘𝐺)‘𝐴)𝑅)
21	20	3mix2d 1351	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ 𝐴 ∨ 𝑅((hpG‘𝐺)‘𝐴)𝑅 ∨ 𝑅{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}𝑅))
22		plngval.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = (hlG‘𝐺)
23		eqid 2762	. . 3 ⊢ {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))} = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
24	1, 2, 3, 22, 4, 5, 6, 23, 7	elplng 28984	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ (𝐴𝐸𝑅) ↔ (𝑅 ∈ 𝐴 ∨ 𝑅((hpG‘𝐺)‘𝐴)𝑅 ∨ 𝑅{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ 𝐴)) ∧ ∃𝑡 ∈ 𝐴 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}𝑅)))
25	21, 24	mpbird 259	1 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ (𝐴𝐸𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∨ w3o 1097   = wceq 1560   ∈ wcel 2142  ∃wrex 3086   ∖ cdif 3901   class class class wbr 5100  {copab 5162  ran crn 5648  ‘cfv 6521  (class class class)co 7396  Basecbs 17245  TarskiGcstrkg 28593  Itvcitv 28599  LineGclng 28600  hpGchpg 28927  hlGcplng 28977

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4906  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-oadd 8441  df-er 8678  df-pm 8811  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-dju 9859  df-card 9897  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-n0 12482  df-xnn0 12555  df-z 12569  df-uz 12840  df-fz 13513  df-fzo 13660  df-hash 14344  df-word 14527  df-concat 14584  df-s1 14610  df-s2 14861  df-s3 14862  df-trkgc 28614  df-trkgb 28615  df-trkgcb 28616  df-trkg 28619  df-cgrg 28677  df-hpg 28928  df-plng 28978

This theorem is referenced by:  lnincplng  28988