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

Theorem isperp2 27956
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 2734 . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . 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 783 . . . . . . . . . . 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 27955 . . . . . . . . . 10 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝐴 β‰  𝐡)
14 simpllr 775 . . . . . . . . . 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 731 . . . . . . . . . 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 27884 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ π‘₯ = 𝑋)
18 eqidd 2734 . . . . . . . . 9 (((((πœ‘ ∧ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴) ∧ 𝑣 ∈ 𝐡) β†’ 𝑣 = 𝑣)
191, 17, 18s3eqd 14812 . . . . . . . 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 2819 . . . . . . 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 3168 . . . . 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 3168 . . . 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 408 . . 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 27953 . . . 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 478 . . 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 3163 . 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 14818 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑋 β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© = βŸ¨β€œπ‘’π‘‹π‘£β€βŸ©)
2928eleq1d 2819 . . . . . 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 3219 . . . . 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 3613 . . . 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 581 . . 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 482 . . 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 800 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 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071   ∩ cin 3947   class class class wbr 5148  ran crn 5677  β€˜cfv 6541  βŸ¨β€œcs3 14790  Basecbs 17141  distcds 17203  TarskiGcstrkg 27668  Itvcitv 27674  LineGclng 27675  βˆŸGcrag 27934  βŸ‚Gcperpg 27936
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  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 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-oadd 8467  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-dju 9893  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-uz 12820  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-hash 14288  df-word 14462  df-concat 14518  df-s1 14543  df-s2 14796  df-s3 14797  df-trkgc 27689  df-trkgb 27690  df-trkgcb 27691  df-trkg 27694  df-cgrg 27752  df-mir 27894  df-rag 27935  df-perpg 27937
This theorem is referenced by:  isperp2d  27957  ragperp  27958  foot  27963
  Copyright terms: Public domain W3C validator