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Theorem iscgra 25992
Description: Property for two angles ABC and DEF to be congruent. This is a modified version of the definition 11.3 of [Schwabhauser] p. 95. where the number of constructed points has been reduced to two. We chose this version rather than the textbook version because it is shorter and therefore simpler to work with. Theorem dfcgra2 26012 shows that those definitions are indeed equivalent. (Contributed by Thierry Arnoux, 31-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
iscgra.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
iscgra.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
iscgra.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
iscgra.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
iscgra.a (𝜑𝐴𝑃)
iscgra.b (𝜑𝐵𝑃)
iscgra.c (𝜑𝐶𝑃)
iscgra.d (𝜑𝐷𝑃)
iscgra.e (𝜑𝐸𝑃)
iscgra.f (𝜑𝐹𝑃)
Assertion
Ref Expression
iscgra (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝐸,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐺,𝑦   𝑥,𝐼,𝑦   𝑥,𝑃,𝑦

Proof of Theorem iscgra
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑔 𝑘 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 474 . . . . . . . 8 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → 𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩)
2 eqidd 2766 . . . . . . . . 9 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → 𝑥 = 𝑥)
3 simpr 477 . . . . . . . . . 10 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩)
43fveq1d 6377 . . . . . . . . 9 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑏‘1) = (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))
5 eqidd 2766 . . . . . . . . 9 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → 𝑦 = 𝑦)
62, 4, 5s3eqd 13895 . . . . . . . 8 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → ⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ = ⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩)
71, 6breq12d 4822 . . . . . . 7 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩))
84fveq2d 6379 . . . . . . . 8 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝐾‘(𝑏‘1)) = (𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)))
93fveq1d 6377 . . . . . . . 8 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑏‘0) = (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0))
102, 8, 9breq123d 4823 . . . . . . 7 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ↔ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0)))
113fveq1d 6377 . . . . . . . 8 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑏‘2) = (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2))
125, 8, 11breq123d 4823 . . . . . . 7 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2) ↔ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2)))
137, 10, 123anbi123d 1560 . . . . . 6 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → ((𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2))))
14132rexbidv 3204 . . . . 5 ((𝑎 = ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∧ 𝑏 = ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) → (∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2))))
15 eqid 2765 . . . . 5 {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))}
1614, 15brab2a 5364 . . . 4 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))}⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2))))
1716a1i 11 . . 3 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))}⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2)))))
18 eqidd 2766 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → 𝑥 = 𝑥)
19 iscgra.e . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐸𝑃)
20 s3fv1 13923 . . . . . . . . . 10 (𝐸𝑃 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1) = 𝐸)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1) = 𝐸)
2221adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1) = 𝐸)
23 eqidd 2766 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → 𝑦 = 𝑦)
2418, 22, 23s3eqd 13895 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → ⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ = ⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩)
2524breq2d 4821 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩))
2622fveq2d 6379 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)) = (𝐾𝐸))
27 iscgra.d . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷𝑃)
28 s3fv0 13922 . . . . . . . . 9 (𝐷𝑃 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) = 𝐷)
2927, 28syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) = 𝐷)
3029adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) = 𝐷)
3118, 26, 30breq123d 4823 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ↔ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷))
32 iscgra.f . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹𝑃)
33 s3fv2 13924 . . . . . . . . 9 (𝐹𝑃 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2) = 𝐹)
3432, 33syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2) = 𝐹)
3534adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2) = 𝐹)
3623, 26, 35breq123d 4823 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → (𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2) ↔ 𝑦(𝐾𝐸)𝐹))
3725, 31, 363anbi123d 1560 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑃𝑦𝑃)) → ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2)) ↔ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹)))
38372rexbidva 3203 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2)) ↔ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹)))
3938anbi2d 622 . . 3 (𝜑 → (((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘1))(⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩‘2))) ↔ ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹))))
4017, 39bitrd 270 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))}⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹))))
41 iscgra.g . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
42 elex 3365 . . . 4 (𝐺 ∈ TarskiG → 𝐺 ∈ V)
43 iscgra.p . . . . . . . 8 𝑃 = (Base‘𝐺)
44 iscgra.k . . . . . . . 8 𝐾 = (hlG‘𝐺)
45 simpl 474 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → 𝑝 = 𝑃)
4645eqcomd 2771 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → 𝑃 = 𝑝)
4746oveq1d 6857 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑃𝑚 (0..^3)) = (𝑝𝑚 (0..^3)))
4847eleq2d 2830 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ↔ 𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))))
4947eleq2d 2830 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ↔ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))))
5048, 49anbi12d 624 . . . . . . . . 9 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ↔ (𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)))))
51 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → 𝑘 = 𝐾)
52 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑏‘1) = (𝑏‘1))
5351, 52fveq12d 6382 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑘‘(𝑏‘1)) = (𝐾‘(𝑏‘1)))
5453breqd 4820 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ↔ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0)))
5553breqd 4820 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2) ↔ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))
5654, 553anbi23d 1563 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → ((𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
5756bicomd 214 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → ((𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
5846, 57rexeqbidv 3301 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (∃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ ∃𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
5946, 58rexeqbidv 3301 . . . . . . . . 9 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
6050, 59anbi12d 624 . . . . . . . 8 ((𝑝 = 𝑃𝑘 = 𝐾) → (((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))) ↔ ((𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))))
6143, 44, 60sbcie2s 16190 . . . . . . 7 (𝑔 = 𝐺 → ([(Base‘𝑔) / 𝑝][(hlG‘𝑔) / 𝑘]((𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))) ↔ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))))
6261opabbidv 4875 . . . . . 6 (𝑔 = 𝐺 → {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ [(Base‘𝑔) / 𝑝][(hlG‘𝑔) / 𝑘]((𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
63 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (cgrG‘𝑔) = (cgrG‘𝐺))
6463breqd 4820 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ↔ 𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩))
65643anbi1d 1564 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
6665rexbidv 3199 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (∃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ ∃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
6766rexbidv 3199 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → (∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)) ↔ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))))
6867anbi2d 622 . . . . . . 7 (𝑔 = 𝐺 → (((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2))) ↔ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))))
6968opabbidv 4875 . . . . . 6 (𝑔 = 𝐺 → {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
7062, 69eqtrd 2799 . . . . 5 (𝑔 = 𝐺 → {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ [(Base‘𝑔) / 𝑝][(hlG‘𝑔) / 𝑘]((𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
71 df-cgra 25991 . . . . 5 cgrA = (𝑔 ∈ V ↦ {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ [(Base‘𝑔) / 𝑝][(hlG‘𝑔) / 𝑘]((𝑎 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑝𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑝𝑦𝑝 (𝑎(cgrG‘𝑔)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝑘‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
72 ovex 6874 . . . . . . 7 (𝑃𝑚 (0..^3)) ∈ V
7372, 72xpex 7160 . . . . . 6 ((𝑃𝑚 (0..^3)) × (𝑃𝑚 (0..^3))) ∈ V
74 opabssxp 5363 . . . . . 6 {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} ⊆ ((𝑃𝑚 (0..^3)) × (𝑃𝑚 (0..^3)))
7573, 74ssexi 4964 . . . . 5 {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))} ∈ V
7670, 71, 75fvmpt 6471 . . . 4 (𝐺 ∈ V → (cgrA‘𝐺) = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
7741, 42, 763syl 18 . . 3 (𝜑 → (cgrA‘𝐺) = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))})
7877breqd 4820 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩{⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (𝑎(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥(𝑏‘1)𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘0) ∧ 𝑦(𝐾‘(𝑏‘1))(𝑏‘2)))}⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩))
79 iscgra.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝑃)
80 iscgra.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵𝑃)
81 iscgra.c . . . . . . 7 (𝜑𝐶𝑃)
8279, 80, 81s3cld 13903 . . . . . 6 (𝜑 → ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ Word 𝑃)
83 s3len 13925 . . . . . . 7 (♯‘⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩) = 3
8483a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩) = 3)
8582, 84jca 507 . . . . 5 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩) = 3))
8643fvexi 6389 . . . . . 6 𝑃 ∈ V
87 3nn0 11558 . . . . . 6 3 ∈ ℕ0
88 wrdmap 13517 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ V ∧ 3 ∈ ℕ0) → ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩) = 3) ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))))
8986, 87, 88mp2an 683 . . . . 5 ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩) = 3) ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)))
9085, 89sylib 209 . . . 4 (𝜑 → ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)))
9127, 19, 32s3cld 13903 . . . . . 6 (𝜑 → ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ Word 𝑃)
92 s3len 13925 . . . . . . 7 (♯‘⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) = 3
9392a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) = 3)
9491, 93jca 507 . . . . 5 (𝜑 → (⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) = 3))
95 wrdmap 13517 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ V ∧ 3 ∈ ℕ0) → ((⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) = 3) ↔ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))))
9686, 87, 95mp2an 683 . . . . 5 ((⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ Word 𝑃 ∧ (♯‘⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩) = 3) ↔ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)))
9794, 96sylib 209 . . . 4 (𝜑 → ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)))
9890, 97jca 507 . . 3 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))))
9998biantrurd 528 . 2 (𝜑 → (∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹) ↔ ((⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3)) ∧ ⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ∈ (𝑃𝑚 (0..^3))) ∧ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹))))
10040, 78, 993bitr4d 302 1 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐷𝐸𝐹”⟩ ↔ ∃𝑥𝑃𝑦𝑃 (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrG‘𝐺)⟨“𝑥𝐸𝑦”⟩ ∧ 𝑥(𝐾𝐸)𝐷𝑦(𝐾𝐸)𝐹)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wrex 3056  Vcvv 3350  [wsbc 3596   class class class wbr 4809  {copab 4871   × cxp 5275  cfv 6068  (class class class)co 6842  𝑚 cmap 8060  0cc0 10189  1c1 10190  2c2 11327  3c3 11328  0cn0 11538  ..^cfzo 12673  chash 13321  Word cword 13486  ⟨“cs3 13873  Basecbs 16132  TarskiGcstrkg 25620  Itvcitv 25626  cgrGccgrg 25696  hlGchlg 25786  cgrAccgra 25990
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-card 9016  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-hash 13322  df-word 13487  df-concat 13542  df-s1 13567  df-s2 13879  df-s3 13880  df-cgra 25991
This theorem is referenced by:  iscgra1  25993  iscgrad  25994  cgrane1  25995  cgrane2  25996  cgrane3  25997  cgrane4  25998  cgrahl1  25999  cgrahl2  26000  cgracgr  26001  cgraswap  26003  cgracom  26005  cgratr  26006  cgrabtwn  26008  cgrahl  26009  sacgr  26013
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