MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  opphllem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem opphllem4 26098
Description: Lemma for opphl 26102. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Feb-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
hpg.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
hpg.d = (dist‘𝐺)
hpg.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
hpg.o 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝐷) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝐷)) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
opphl.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
opphl.d (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
opphl.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
opphl.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
opphllem5.n 𝑁 = ((pInvG‘𝐺)‘𝑀)
opphllem5.a (𝜑𝐴𝑃)
opphllem5.c (𝜑𝐶𝑃)
opphllem5.r (𝜑𝑅𝐷)
opphllem5.s (𝜑𝑆𝐷)
opphllem5.m (𝜑𝑀𝑃)
opphllem5.o (𝜑𝐴𝑂𝐶)
opphllem5.p (𝜑𝐷(⟂G‘𝐺)(𝐴𝐿𝑅))
opphllem5.q (𝜑𝐷(⟂G‘𝐺)(𝐶𝐿𝑆))
opphllem3.t (𝜑𝑅𝑆)
opphllem3.l (𝜑 → (𝑆 𝐶)(≤G‘𝐺)(𝑅 𝐴))
opphllem3.u (𝜑𝑈𝑃)
opphllem3.v (𝜑 → (𝑁𝑅) = 𝑆)
opphllem4.u (𝜑𝑉𝑃)
opphllem4.1 (𝜑𝑈(𝐾𝑅)𝐴)
opphllem4.2 (𝜑𝑉(𝐾𝑆)𝐶)
Assertion
Ref Expression
opphllem4 (𝜑𝑈𝑂𝑉)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑎,𝑏   𝐼,𝑎,𝑏   𝑃,𝑎,𝑏   𝑡,𝐴   𝑡,𝐷   𝑡,𝑅   𝑡,𝐶   𝑡,𝐺   𝑡,𝐿   𝑡,𝑈   𝑡,𝐼   𝑡,𝐾   𝑡,𝑀   𝑡,𝑂   𝑡,𝑁   𝑡,𝑃   𝑡,𝑆   𝑡,𝑉   𝜑,𝑡   𝑡,   𝑡,𝑎,𝑏
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎,𝑏)   𝐴(𝑎,𝑏)   𝐶(𝑎,𝑏)   𝑅(𝑎,𝑏)   𝑆(𝑎,𝑏)   𝑈(𝑎,𝑏)   𝐺(𝑎,𝑏)   𝐾(𝑎,𝑏)   𝐿(𝑎,𝑏)   𝑀(𝑎,𝑏)   (𝑎,𝑏)   𝑁(𝑎,𝑏)   𝑂(𝑎,𝑏)   𝑉(𝑎,𝑏)

Proof of Theorem opphllem4
StepHypRef Expression
1 hpg.p . 2 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 hpg.d . 2 = (dist‘𝐺)
3 hpg.i . 2 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 hpg.o . 2 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃𝐷) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃𝐷)) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
5 opphl.l . 2 𝐿 = (LineG‘𝐺)
6 opphl.d . 2 (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
7 opphl.g . 2 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
8 opphllem4.u . 2 (𝜑𝑉𝑃)
9 opphllem3.u . 2 (𝜑𝑈𝑃)
10 opphllem5.n . . 3 𝑁 = ((pInvG‘𝐺)‘𝑀)
11 eqid 2777 . . . 4 (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
12 opphllem5.m . . . 4 (𝜑𝑀𝑃)
131, 2, 3, 5, 11, 7, 12, 10, 9mircl 26012 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑈) ∈ 𝑃)
14 opphllem5.s . . 3 (𝜑𝑆𝐷)
15 opphllem5.o . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴𝑂𝐶)
16 opphllem5.a . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴𝑃)
17 opphllem5.c . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐶𝑃)
181, 2, 3, 4, 16, 17islnopp 26087 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴𝑂𝐶 ↔ ((¬ 𝐴𝐷 ∧ ¬ 𝐶𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐴𝐼𝐶))))
1915, 18mpbid 224 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((¬ 𝐴𝐷 ∧ ¬ 𝐶𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ (𝐴𝐼𝐶)))
2019simpld 490 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (¬ 𝐴𝐷 ∧ ¬ 𝐶𝐷))
2120simpld 490 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝐴𝐷)
22 opphllem5.r . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅𝐷)
231, 5, 3, 7, 6, 22tglnpt 25900 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅𝑃)
24 opphl.k . . . . . . . . . . . . 13 𝐾 = (hlG‘𝐺)
25 opphllem4.1 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑈(𝐾𝑅)𝐴)
261, 3, 24, 9, 16, 23, 7, 25hlne1 25956 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑈𝑅)
2726necomd 3023 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅𝑈)
281, 3, 24, 9, 16, 23, 7, 5, 25hlln 25958 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑈 ∈ (𝐴𝐿𝑅))
291, 3, 24, 9, 16, 23, 7ishlg 25953 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑈(𝐾𝑅)𝐴 ↔ (𝑈𝑅𝐴𝑅 ∧ (𝑈 ∈ (𝑅𝐼𝐴) ∨ 𝐴 ∈ (𝑅𝐼𝑈)))))
3025, 29mpbid 224 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑈𝑅𝐴𝑅 ∧ (𝑈 ∈ (𝑅𝐼𝐴) ∨ 𝐴 ∈ (𝑅𝐼𝑈))))
3130simp2d 1134 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴𝑅)
321, 3, 5, 7, 23, 9, 16, 27, 28, 31lnrot1 25974 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ (𝑅𝐿𝑈))
3332adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝐴 ∈ (𝑅𝐿𝑈))
347adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝐺 ∈ TarskiG)
3523adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝑅𝑃)
369adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝑈𝑃)
3727adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝑅𝑈)
386adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
3922adantr 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝑅𝐷)
40 simpr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝑈𝐷)
411, 3, 5, 34, 35, 36, 37, 37, 38, 39, 40tglinethru 25987 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝐷 = (𝑅𝐿𝑈))
4233, 41eleqtrrd 2861 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑈𝐷) → 𝐴𝐷)
4321, 42mtand 806 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ 𝑈𝐷)
447adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝐺 ∈ TarskiG)
4512adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝑀𝑃)
469adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝑈𝑃)
471, 2, 3, 5, 11, 44, 45, 10, 46mirmir 26013 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → (𝑁‘(𝑁𝑈)) = 𝑈)
486adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
491, 5, 3, 7, 6, 14tglnpt 25900 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑆𝑃)
50 opphllem3.t . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑅𝑆)
5150necomd 3023 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑆𝑅)
521, 2, 3, 5, 11, 7, 12, 10, 23mirbtwn 26009 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑀 ∈ ((𝑁𝑅)𝐼𝑅))
53 opphllem3.v . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑁𝑅) = 𝑆)
5453oveq1d 6937 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑁𝑅)𝐼𝑅) = (𝑆𝐼𝑅))
5552, 54eleqtrd 2860 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀 ∈ (𝑆𝐼𝑅))
561, 3, 5, 7, 49, 23, 12, 51, 55btwnlng1 25970 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ (𝑆𝐿𝑅))
571, 3, 5, 7, 49, 23, 51, 51, 6, 14, 22tglinethru 25987 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 = (𝑆𝐿𝑅))
5856, 57eleqtrrd 2861 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀𝐷)
5958adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝑀𝐷)
60 simpr 479 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → (𝑁𝑈) ∈ 𝐷)
611, 2, 3, 5, 11, 44, 10, 48, 59, 60mirln 26027 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → (𝑁‘(𝑁𝑈)) ∈ 𝐷)
6247, 61eqeltrrd 2859 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷) → 𝑈𝐷)
6343, 62mtand 806 . . . . . 6 (𝜑 → ¬ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷)
6463, 43jca 507 . . . . 5 (𝜑 → (¬ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷 ∧ ¬ 𝑈𝐷))
651, 2, 3, 5, 11, 7, 12, 10, 9mirbtwn 26009 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈))
66 eleq1 2846 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑀 → (𝑡 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈) ↔ 𝑀 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈)))
6766rspcev 3510 . . . . . 6 ((𝑀𝐷𝑀 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈)) → ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈))
6858, 65, 67syl2anc 579 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈))
6964, 68jca 507 . . . 4 (𝜑 → ((¬ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷 ∧ ¬ 𝑈𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈)))
701, 2, 3, 4, 13, 9islnopp 26087 . . . 4 (𝜑 → ((𝑁𝑈)𝑂𝑈 ↔ ((¬ (𝑁𝑈) ∈ 𝐷 ∧ ¬ 𝑈𝐷) ∧ ∃𝑡𝐷 𝑡 ∈ ((𝑁𝑈)𝐼𝑈))))
7169, 70mpbird 249 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑈)𝑂𝑈)
72 eqidd 2778 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑈) = (𝑁𝑈))
73 opphllem5.p . . . . . . . 8 (𝜑𝐷(⟂G‘𝐺)(𝐴𝐿𝑅))
74 opphllem5.q . . . . . . . 8 (𝜑𝐷(⟂G‘𝐺)(𝐶𝐿𝑆))
75 opphllem3.l . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆 𝐶)(≤G‘𝐺)(𝑅 𝐴))
761, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 10, 16, 17, 22, 14, 12, 15, 73, 74, 50, 75, 9, 53opphllem3 26097 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑈(𝐾𝑅)𝐴 ↔ (𝑁𝑈)(𝐾𝑆)𝐶))
7725, 76mpbid 224 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁𝑈)(𝐾𝑆)𝐶)
78 opphllem4.2 . . . . . . 7 (𝜑𝑉(𝐾𝑆)𝐶)
791, 3, 24, 8, 17, 49, 7, 78hlcomd 25955 . . . . . 6 (𝜑𝐶(𝐾𝑆)𝑉)
801, 3, 24, 13, 17, 8, 7, 49, 77, 79hltr 25961 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁𝑈)(𝐾𝑆)𝑉)
811, 3, 24, 13, 8, 49, 7ishlg 25953 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑁𝑈)(𝐾𝑆)𝑉 ↔ ((𝑁𝑈) ≠ 𝑆𝑉𝑆 ∧ ((𝑁𝑈) ∈ (𝑆𝐼𝑉) ∨ 𝑉 ∈ (𝑆𝐼(𝑁𝑈))))))
8280, 81mpbid 224 . . . 4 (𝜑 → ((𝑁𝑈) ≠ 𝑆𝑉𝑆 ∧ ((𝑁𝑈) ∈ (𝑆𝐼𝑉) ∨ 𝑉 ∈ (𝑆𝐼(𝑁𝑈)))))
8382simp1d 1133 . . 3 (𝜑 → (𝑁𝑈) ≠ 𝑆)
8482simp2d 1134 . . 3 (𝜑𝑉𝑆)
8582simp3d 1135 . . 3 (𝜑 → ((𝑁𝑈) ∈ (𝑆𝐼𝑉) ∨ 𝑉 ∈ (𝑆𝐼(𝑁𝑈))))
861, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 13, 8, 9, 14, 71, 58, 72, 83, 84, 85opphllem2 26096 . 2 (𝜑𝑉𝑂𝑈)
871, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 86oppcom 26092 1 (𝜑𝑈𝑂𝑉)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 386  wo 836  w3a 1071   = wceq 1601  wcel 2106  wne 2968  wrex 3090  cdif 3788   class class class wbr 4886  {copab 4948  ran crn 5356  cfv 6135  (class class class)co 6922  Basecbs 16255  distcds 16347  TarskiGcstrkg 25781  Itvcitv 25787  LineGclng 25788  ≤Gcleg 25933  hlGchlg 25951  pInvGcmir 26003  ⟂Gcperpg 26046
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2054  ax-8 2108  ax-9 2115  ax-10 2134  ax-11 2149  ax-12 2162  ax-13 2333  ax-ext 2753  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2550  df-eu 2586  df-clab 2763  df-cleq 2769  df-clel 2773  df-nfc 2920  df-ne 2969  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3399  df-sbc 3652  df-csb 3751  df-dif 3794  df-un 3796  df-in 3798  df-ss 3805  df-pss 3807  df-nul 4141  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-oadd 7847  df-er 8026  df-map 8142  df-pm 8143  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-card 9098  df-cda 9325  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-n0 11643  df-xnn0 11715  df-z 11729  df-uz 11993  df-fz 12644  df-fzo 12785  df-hash 13436  df-word 13600  df-concat 13661  df-s1 13686  df-s2 13999  df-s3 14000  df-trkgc 25799  df-trkgb 25800  df-trkgcb 25801  df-trkg 25804  df-cgrg 25862  df-leg 25934  df-hlg 25952  df-mir 26004  df-rag 26045  df-perpg 26047
This theorem is referenced by:  opphllem5  26099
  Copyright terms: Public domain W3C validator