Theorem lineintmo 36515

Description: Two distinct lines intersect in at most one point. Theorem 6.21 of [Schwabhauser] p. 46. (Contributed by Scott Fenton, 29-Oct-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)

Assertion

Ref	Expression
lineintmo	⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem lineintmo

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		an4 668	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)))
2		linethru 36511	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = (𝑥Line𝑦))
3	2	3expa 1134	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = (𝑥Line𝑦))
4		linethru 36511	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐵 = (𝑥Line𝑦))
5	4	3expa 1134	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐵 = (𝑥Line𝑦))
6		eqtr3 2787	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 = (𝑥Line𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑥Line𝑦)) → 𝐴 = 𝐵)
7	3, 5, 6	syl2an 607	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) ∧ ((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝐴 = 𝐵)
8	7	anandirs 691	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = 𝐵)
9	8	ex 417	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝑥 ≠ 𝑦 → 𝐴 = 𝐵))
10	9	necon1d 2982	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
11	10	an4s 672	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
12	1, 11	sylan2b 605	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
13	12	ex 417	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦)))
14	13	com23 87	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) → (𝐴 ≠ 𝐵 → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦)))
15	14	3impia 1133	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
16	15	alrimivv 1951	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∀𝑥∀𝑦(((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
17		eleq1w 2848	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ 𝑦 ∈ 𝐴))
18		eleq1w 2848	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
19	17, 18	anbi12d 643	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)))
20	19	mo4 2596	. 2 ⊢ (∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥∀𝑦(((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
21	16, 20	sylibr 237	1 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101  ∀wal 1561   = wceq 1563   ∈ wcel 2145  ∃*wmo 2567   ≠ wne 2960  (class class class)co 7400  Linecline2 36492  LinesEEclines2 36494

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-rep 5231  ax-sep 5250  ax-nul 5260  ax-pow 5326  ax-pr 5394  ax-un 7722  ax-inf2 9598  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165  ax-pre-sup 11166

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5105  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6291  df-ord 6352  df-on 6353  df-lim 6354  df-suc 6355  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-isom 6534  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-er 8682  df-ec 8684  df-map 8814  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-sup 9390  df-oi 9460  df-card 9913  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-div 11860  df-nn 12222  df-2 12291  df-3 12292  df-n0 12493  df-z 12580  df-uz 12851  df-rp 13005  df-ico 13366  df-icc 13367  df-fz 13524  df-fzo 13671  df-seq 14026  df-exp 14086  df-hash 14355  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-clim 15527  df-sum 15726  df-ee 29145  df-btwn 29146  df-cgr 29147  df-ofs 36341  df-colinear 36397  df-ifs 36398  df-cgr3 36399  df-fs 36400  df-line2 36495  df-lines2 36497

This theorem is referenced by: (None)