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

Theorem lmif 25968
Description: Line mirror as a function. (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ismid.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ismid.d = (dist‘𝐺)
ismid.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
ismid.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
ismid.1 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
lmif.m 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
lmif.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
lmif.d (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
Assertion
Ref Expression
lmif (𝜑𝑀:𝑃𝑃)

Proof of Theorem lmif
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑔 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismid.p . . . . 5 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 ismid.d . . . . 5 = (dist‘𝐺)
3 ismid.i . . . . 5 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 ismid.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 ismid.1 . . . . . 6 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
76adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺DimTarskiG≥2)
8 lmif.l . . . . 5 𝐿 = (LineG‘𝐺)
9 lmif.d . . . . . 6 (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
109adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
11 simpr 477 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝑎𝑃)
121, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11lmieu 25967 . . . 4 ((𝜑𝑎𝑃) → ∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
13 riotacl 6817 . . . 4 (∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
1412, 13syl 17 . . 3 ((𝜑𝑎𝑃) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
1514fmpttd 6575 . 2 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃)
16 lmif.m . . . 4 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
17 df-lmi 25958 . . . . . . 7 lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
1817a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))))
19 fveq2 6375 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = (LineG‘𝐺))
2019, 8syl6eqr 2817 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = 𝐿)
2120rneqd 5521 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → ran (LineG‘𝑔) = ran 𝐿)
22 fveq2 6375 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = (Base‘𝐺))
2322, 1syl6eqr 2817 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = 𝑃)
24 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (midG‘𝑔) = (midG‘𝐺))
2524oveqd 6859 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(midG‘𝑔)𝑏) = (𝑎(midG‘𝐺)𝑏))
2625eleq1d 2829 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑))
27 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺𝑑 = 𝑑)
28 fveq2 6375 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (⟂G‘𝑔) = (⟂G‘𝐺))
2920oveqd 6859 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) = (𝑎𝐿𝑏))
3027, 28, 29breq123d 4823 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ↔ 𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
3130orbi1d 940 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
3226, 31anbi12d 624 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3323, 32riotaeqbidv 6806 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3423, 33mpteq12dv 4892 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
3521, 34mpteq12dv 4892 . . . . . . 7 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
3635adantl 473 . . . . . 6 ((𝜑𝑔 = 𝐺) → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
37 elex 3365 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ TarskiG → 𝐺 ∈ V)
384, 37syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ V)
398fvexi 6389 . . . . . . . 8 𝐿 ∈ V
40 rnexg 7296 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ V → ran 𝐿 ∈ V)
41 mptexg 6677 . . . . . . . 8 (ran 𝐿 ∈ V → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4239, 40, 41mp2b 10 . . . . . . 7 (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V
4342a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4418, 36, 38, 43fvmptd 6477 . . . . 5 (𝜑 → (lInvG‘𝐺) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
45 eleq2 2833 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷))
46 breq1 4812 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝐷 → (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ↔ 𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
4746orbi1d 940 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
4845, 47anbi12d 624 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
4948riotabidv 6805 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
5049mpteq2dv 4904 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5150adantl 473 . . . . 5 ((𝜑𝑑 = 𝐷) → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
521fvexi 6389 . . . . . . 7 𝑃 ∈ V
5352mptex 6679 . . . . . 6 (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V
5453a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V)
5544, 51, 9, 54fvmptd 6477 . . . 4 (𝜑 → ((lInvG‘𝐺)‘𝐷) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5616, 55syl5eq 2811 . . 3 (𝜑𝑀 = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5756feq1d 6208 . 2 (𝜑 → (𝑀:𝑃𝑃 ↔ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃))
5815, 57mpbird 248 1 (𝜑𝑀:𝑃𝑃)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  wo 873   = wceq 1652  wcel 2155  ∃!wreu 3057  Vcvv 3350   class class class wbr 4809  cmpt 4888  ran crn 5278  wf 6064  cfv 6068  crio 6802  (class class class)co 6842  2c2 11327  Basecbs 16132  distcds 16225  TarskiGcstrkg 25620  DimTarskiGcstrkgld 25624  Itvcitv 25626  LineGclng 25627  ⟂Gcperpg 25881  midGcmid 25955  lInvGclmi 25956
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 2070  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 2063  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-rmo 3063  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-pm 8063  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-card 9016  df-cda 9243  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-xnn0 11611  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-trkgc 25638  df-trkgb 25639  df-trkgcb 25640  df-trkgld 25642  df-trkg 25643  df-cgrg 25697  df-leg 25769  df-mir 25839  df-rag 25880  df-perpg 25882  df-mid 25957  df-lmi 25958
This theorem is referenced by:  lmicl  25969  lmif1o  25978
  Copyright terms: Public domain W3C validator