Theorem lineintmo 33620

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 654	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)))
2		linethru 33616	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = (𝑥Line𝑦))
3	2	3expa 1114	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = (𝑥Line𝑦))
4		linethru 33616	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐵 = (𝑥Line𝑦))
5	4	3expa 1114	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐵 = (𝑥Line𝑦))
6		eqtr3 2845	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 = (𝑥Line𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑥Line𝑦)) → 𝐴 = 𝐵)
7	3, 5, 6	syl2an 597	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) ∧ ((𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝐴 = 𝐵)
8	7	anandirs 677	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦) → 𝐴 = 𝐵)
9	8	ex 415	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝑥 ≠ 𝑦 → 𝐴 = 𝐵))
10	9	necon1d 3040	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) ∧ (𝐵 ∈ LinesEE ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
11	10	an4s 658	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
12	1, 11	sylan2b 595	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
13	12	ex 415	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦)))
14	13	com23 86	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE) → (𝐴 ≠ 𝐵 → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦)))
15	14	3impia 1113	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
16	15	alrimivv 1929	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∀𝑥∀𝑦(((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
17		eleq1w 2897	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ 𝑦 ∈ 𝐴))
18		eleq1w 2897	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↔ 𝑦 ∈ 𝐵))
19	17, 18	anbi12d 632	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)))
20	19	mo4 2650	. 2 ⊢ (∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥∀𝑦(((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝑥 = 𝑦))
21	16, 20	sylibr 236	1 ⊢ ((𝐴 ∈ LinesEE ∧ 𝐵 ∈ LinesEE ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∃*𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083  ∀wal 1535   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∃*wmo 2620   ≠ wne 3018  (class class class)co 7158  Linecline2 33597  LinesEEclines2 33599

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-rep 5192  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-inf2 9106  ax-cnex 10595  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615  ax-pre-mulgt0 10616  ax-pre-sup 10617

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rmo 3148  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-int 4879  df-iun 4923  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-se 5517  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-isom 6366  df-riota 7116  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-om 7583  df-1st 7691  df-2nd 7692  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-1o 8104  df-oadd 8108  df-er 8291  df-ec 8293  df-map 8410  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-fin 8515  df-sup 8908  df-oi 8976  df-card 9370  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-xr 10681  df-ltxr 10682  df-le 10683  df-sub 10874  df-neg 10875  df-div 11300  df-nn 11641  df-2 11703  df-3 11704  df-n0 11901  df-z 11985  df-uz 12247  df-rp 12393  df-ico 12747  df-icc 12748  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-seq 13373  df-exp 13433  df-hash 13694  df-cj 14460  df-re 14461  df-im 14462  df-sqrt 14596  df-abs 14597  df-clim 14847  df-sum 15045  df-ee 26679  df-btwn 26680  df-cgr 26681  df-ofs 33446  df-colinear 33502  df-ifs 33503  df-cgr3 33504  df-fs 33505  df-line2 33600  df-lines2 33602

This theorem is referenced by: (None)