MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isperp2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isperp2 28400
Description: Property for 2 lines A, B, intersecting at a point X to be perpendicular. Item (i) of definition 8.13 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
isperp.p 𝑃 = (Baseβ€˜πΊ)
isperp.d βˆ’ = (distβ€˜πΊ)
isperp.i 𝐼 = (Itvβ€˜πΊ)
isperp.l 𝐿 = (LineGβ€˜πΊ)
isperp.g (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
isperp2.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
isperp2.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
Assertion
Ref Expression
isperp2 (πœ‘ β†’ (𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡 ↔ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
Distinct variable groups:   𝑣,𝑒,𝐴   𝑒,𝐡,𝑣   𝑒,𝐺,𝑣   πœ‘,𝑒,𝑣   𝑒,𝑋,𝑣
Allowed substitution hints:   𝑃(𝑣,𝑒)   𝐼(𝑣,𝑒)   𝐿(𝑣,𝑒)   βˆ’ (𝑣,𝑒)

Proof of Theorem isperp2
Dummy variable π‘₯ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqidd 2732 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝑒 = 𝑒)
2 isperp.p . . . . . . . . . 10 𝑃 = (Baseβ€˜πΊ)
3 isperp.i . . . . . . . . . 10 𝐼 = (Itvβ€˜πΊ)
4 isperp.l . . . . . . . . . 10 𝐿 = (LineGβ€˜πΊ)
5 isperp.g . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
65ad4antr 729 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
7 isperp.a . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
87ad4antr 729 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
9 isperp2.b . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
109ad4antr 729 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
11 isperp.d . . . . . . . . . . 11 βˆ’ = (distβ€˜πΊ)
12 simp-4r 781 . . . . . . . . . . 11 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡)
132, 11, 3, 4, 6, 8, 10, 12perpneq 28399 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴 β‰  𝐡)
14 simpllr 773 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
15 isperp2.x . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
1615ad4antr 729 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
172, 3, 4, 6, 8, 10, 13, 14, 16tglineineq 28328 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ π‘₯ = 𝑋)
18 eqidd 2732 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝑣 = 𝑣)
191, 17, 18s3eqd 14822 . . . . . . . 8 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© = βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ©)
2019eleq1d 2817 . . . . . . 7 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ (βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
2120biimpd 228 . . . . . 6 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ (βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
2221ralimdva 3166 . . . . 5 ((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) β†’ (βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) β†’ βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
2322ralimdva 3166 . . . 4 (((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) β†’ (βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) β†’ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
2423imp 406 . . 3 ((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
252, 11, 3, 4, 5, 7, 9isperp 28397 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡 ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
2625biimpa 476 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
2724, 26r19.29a 3161 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) β†’ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
28 s3eq2 14828 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑋 β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© = βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ©)
2928eleq1d 2817 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
30292ralbidv 3217 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑋 β†’ (βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
3130rspcev 3612 . . . 4 ((𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐡) ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
3215, 31sylan 579 . . 3 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
3325adantr 480 . . 3 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ (𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡 ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
3432, 33mpbird 257 . 2 ((πœ‘ ∧ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡)
3527, 34impbida 798 1 (πœ‘ β†’ (𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡 ↔ βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  βˆ€wral 3060  βˆƒwrex 3069   ∩ cin 3947   class class class wbr 5148  ran crn 5677  β€˜cfv 6543  βŸ¨β€œcs3 14800  Basecbs 17151  distcds 17213  TarskiGcstrkg 28112  Itvcitv 28118  LineGclng 28119  βˆŸGcrag 28378  βŸ‚Gcperpg 28380
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-oadd 8476  df-er 8709  df-map 8828  df-pm 8829  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-dju 9902  df-card 9940  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-nn 12220  df-2 12282  df-3 12283  df-n0 12480  df-xnn0 12552  df-z 12566  df-uz 12830  df-fz 13492  df-fzo 13635  df-hash 14298  df-word 14472  df-concat 14528  df-s1 14553  df-s2 14806  df-s3 14807  df-trkgc 28133  df-trkgb 28134  df-trkgcb 28135  df-trkg 28138  df-cgrg 28196  df-mir 28338  df-rag 28379  df-perpg 28381
This theorem is referenced by:  isperp2d  28401  ragperp  28402  foot  28407
  Copyright terms: Public domain W3C validator