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

Theorem hlcgrex 26394
 Description: Construct a point on a half-line, at a given distance of its origin. (Contributed by Thierry Arnoux, 1-Aug-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)
hlcgrex.m = (dist‘𝐺)
hlcgrex.1 (𝜑𝐷𝐴)
hlcgrex.2 (𝜑𝐵𝐶)
Assertion
Ref Expression
hlcgrex (𝜑 → ∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
Distinct variable groups:   𝑥,   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝑥,𝐷   𝑥,𝐾   𝑥,𝐼   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem hlcgrex
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ishlg.p . . . 4 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 hlcgrex.m . . . 4 = (dist‘𝐺)
3 ishlg.i . . . 4 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 hlln.1 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54ad2antrr 724 . . . 4 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 simplr 767 . . . 4 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → 𝑦𝑃)
7 ishlg.a . . . . 5 (𝜑𝐴𝑃)
87ad2antrr 724 . . . 4 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → 𝐴𝑃)
9 ishlg.b . . . . 5 (𝜑𝐵𝑃)
109ad2antrr 724 . . . 4 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → 𝐵𝑃)
11 ishlg.c . . . . 5 (𝜑𝐶𝑃)
1211ad2antrr 724 . . . 4 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → 𝐶𝑃)
131, 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12axtgsegcon 26242 . . 3 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → ∃𝑥𝑃 (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
145ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐺 ∈ TarskiG)
1510ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐵𝑃)
1612ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐶𝑃)
17 simplr 767 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥𝑃)
188ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐴𝑃)
19 simprr 771 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))
201, 2, 3, 14, 18, 17, 15, 16, 19tgcgrcoml 26257 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝑥 𝐴) = (𝐵 𝐶))
2120eqcomd 2825 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝐵 𝐶) = (𝑥 𝐴))
22 hlcgrex.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵𝐶)
2322ad4antr 730 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐵𝐶)
241, 2, 3, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 23tgcgrneq 26261 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥𝐴)
25 hlcgrex.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷𝐴)
2625ad4antr 730 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐷𝐴)
276ad2antrr 724 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝑦𝑃)
28 hltr.d . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷𝑃)
2928ad4antr 730 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐷𝑃)
30 simpllr 774 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦))
3130simprd 498 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐴𝑦)
3231necomd 3069 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝑦𝐴)
33 simprl 769 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥))
3430simpld 497 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦))
351, 2, 3, 14, 29, 18, 27, 34tgbtwncom 26266 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝐷))
361, 3, 14, 27, 18, 17, 29, 32, 33, 35tgbtwnconn2 26354 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝑥 ∈ (𝐴𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐴𝐼𝑥)))
37 ishlg.k . . . . . . . 8 𝐾 = (hlG‘𝐺)
381, 3, 37, 17, 29, 18, 14ishlg 26380 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ↔ (𝑥𝐴𝐷𝐴 ∧ (𝑥 ∈ (𝐴𝐼𝐷) ∨ 𝐷 ∈ (𝐴𝐼𝑥)))))
3924, 26, 36, 38mpbir3and 1336 . . . . . 6 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → 𝑥(𝐾𝐴)𝐷)
4039, 19jca 514 . . . . 5 (((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))) → (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
4140ex 415 . . . 4 ((((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) ∧ 𝑥𝑃) → ((𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) → (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))))
4241reximdva 3272 . . 3 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → (∃𝑥𝑃 (𝐴 ∈ (𝑦𝐼𝑥) ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)) → ∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶))))
4313, 42mpd 15 . 2 (((𝜑𝑦𝑃) ∧ (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦)) → ∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
441fvexi 6677 . . . . 5 𝑃 ∈ V
4544a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑃 ∈ V)
4645, 9, 11, 22nehash2 13824 . . 3 (𝜑 → 2 ≤ (♯‘𝑃))
471, 2, 3, 4, 28, 7, 46tgbtwndiff 26284 . 2 (𝜑 → ∃𝑦𝑃 (𝐴 ∈ (𝐷𝐼𝑦) ∧ 𝐴𝑦))
4843, 47r19.29a 3287 1 (𝜑 → ∃𝑥𝑃 (𝑥(𝐾𝐴)𝐷 ∧ (𝐴 𝑥) = (𝐵 𝐶)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∨ wo 843   = wceq 1530   ∈ wcel 2107   ≠ wne 3014  ∃wrex 3137  Vcvv 3493   class class class wbr 5057  ‘cfv 6348  (class class class)co 7148  Basecbs 16475  distcds 16566  TarskiGcstrkg 26208  Itvcitv 26214  hlGchlg 26378 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-oadd 8098  df-er 8281  df-pm 8401  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-dju 9322  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-n0 11890  df-xnn0 11960  df-z 11974  df-uz 12236  df-fz 12885  df-fzo 13026  df-hash 13683  df-word 13854  df-concat 13915  df-s1 13942  df-s2 14202  df-s3 14203  df-trkgc 26226  df-trkgb 26227  df-trkgcb 26228  df-trkg 26231  df-cgrg 26289  df-hlg 26379 This theorem is referenced by:  hlcgreu  26396  trgcopy  26582  cgraswap  26598  cgracom  26600  cgratr  26601  acopy  26611  acopyeu  26612  tgasa1  26636
 Copyright terms: Public domain W3C validator