MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  hlbtwn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hlbtwn 27382
Description: Betweenness is a sufficient condition to swap half-lines. (Contributed by Thierry Arnoux, 21-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
ishlg.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ishlg.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
ishlg.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
ishlg.a (𝜑𝐴𝑃)
ishlg.b (𝜑𝐵𝑃)
ishlg.c (𝜑𝐶𝑃)
hlln.1 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
hltr.d (𝜑𝐷𝑃)
hlbtwn.1 (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
hlbtwn.2 (𝜑𝐵𝐶)
hlbtwn.3 (𝜑𝐷𝐶)
Assertion
Ref Expression
hlbtwn (𝜑 → (𝐴(𝐾𝐶)𝐵𝐴(𝐾𝐶)𝐷))

Proof of Theorem hlbtwn
StepHypRef Expression
1 hlbtwn.2 . . . 4 (𝜑𝐵𝐶)
2 hlbtwn.3 . . . 4 (𝜑𝐷𝐶)
31, 22thd 264 . . 3 (𝜑 → (𝐵𝐶𝐷𝐶))
4 ishlg.p . . . . . 6 𝑃 = (Base‘𝐺)
5 ishlg.i . . . . . 6 𝐼 = (Itv‘𝐺)
6 hlln.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
76adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8 ishlg.c . . . . . . 7 (𝜑𝐶𝑃)
98adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐶𝑃)
10 ishlg.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝑃)
1110adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐴𝑃)
12 hltr.d . . . . . . 7 (𝜑𝐷𝑃)
1312adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐷𝑃)
14 ishlg.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵𝑃)
1514adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐵𝑃)
16 simpr 485 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
17 hlbtwn.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
1817adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
194, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 16, 18tgbtwnconn3 27348 . . . . 5 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵)) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
20 eqid 2737 . . . . . . 7 (dist‘𝐺) = (dist‘𝐺)
216adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
228adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐶𝑃)
2312adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷𝑃)
2414adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐵𝑃)
2510adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐴𝑃)
2617adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
27 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴))
284, 20, 5, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27tgbtwnexch 27269 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴))
2928olcd 872 . . . . 5 ((𝜑𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
3019, 29jaodan 956 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴))) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
316adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
328adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐶𝑃)
3310adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐴𝑃)
3412adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐷𝑃)
3514adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐵𝑃)
36 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷))
3717adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
384, 20, 5, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37tgbtwnexch 27269 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → 𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
3938orcd 871 . . . . 5 ((𝜑𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷)) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
406adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
418adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐶𝑃)
4212adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷𝑃)
4310adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐴𝑃)
4414adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐵𝑃)
452necomd 2997 . . . . . . 7 (𝜑𝐶𝐷)
4645adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐶𝐷)
47 simpr 485 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴))
4817adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐵))
494, 5, 40, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48tgbtwnconn1 27346 . . . . 5 ((𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
5039, 49jaodan 956 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴))) → (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))
5130, 50impbida 799 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)) ↔ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴))))
523, 513anbi23d 1439 . 2 (𝜑 → ((𝐴𝐶𝐵𝐶 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴))) ↔ (𝐴𝐶𝐷𝐶 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))))
53 ishlg.k . . 3 𝐾 = (hlG‘𝐺)
544, 5, 53, 10, 14, 8, 6ishlg 27373 . 2 (𝜑 → (𝐴(𝐾𝐶)𝐵 ↔ (𝐴𝐶𝐵𝐶 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐵) ∨ 𝐵 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))))
554, 5, 53, 10, 12, 8, 6ishlg 27373 . 2 (𝜑 → (𝐴(𝐾𝐶)𝐷 ↔ (𝐴𝐶𝐷𝐶 ∧ (𝐴 ∈ (𝐶𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐶𝐼𝐴)))))
5652, 54, 553bitr4d 310 1 (𝜑 → (𝐴(𝐾𝐶)𝐵𝐴(𝐾𝐶)𝐷))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  wo 845  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2941   class class class wbr 5103  cfv 6493  (class class class)co 7351  Basecbs 17043  distcds 17102  TarskiGcstrkg 27198  Itvcitv 27204  hlGchlg 27371
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2708  ax-rep 5240  ax-sep 5254  ax-nul 5261  ax-pow 5318  ax-pr 5382  ax-un 7664  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3738  df-csb 3854  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4560  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4864  df-int 4906  df-iun 4954  df-br 5104  df-opab 5166  df-mpt 5187  df-tr 5221  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6251  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6445  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7307  df-ov 7354  df-oprab 7355  df-mpo 7356  df-om 7795  df-1st 7913  df-2nd 7914  df-frecs 8204  df-wrecs 8235  df-recs 8309  df-rdg 8348  df-1o 8404  df-oadd 8408  df-er 8606  df-pm 8726  df-en 8842  df-dom 8843  df-sdom 8844  df-fin 8845  df-dju 9795  df-card 9833  df-pnf 11149  df-mnf 11150  df-xr 11151  df-ltxr 11152  df-le 11153  df-sub 11345  df-neg 11346  df-nn 12112  df-2 12174  df-3 12175  df-n0 12372  df-xnn0 12444  df-z 12458  df-uz 12722  df-fz 13379  df-fzo 13522  df-hash 14185  df-word 14357  df-concat 14413  df-s1 14438  df-s2 14695  df-s3 14696  df-trkgc 27219  df-trkgb 27220  df-trkgcb 27221  df-trkg 27224  df-cgrg 27282  df-hlg 27372
This theorem is referenced by:  opphllem3  27520  hlpasch  27527
  Copyright terms: Public domain W3C validator