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

Theorem perpcom 28231
Description: The "perpendicular" relation commutes. Theorem 8.12 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)
isperp.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
perpcom.1 (πœ‘ β†’ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡)
Assertion
Ref Expression
perpcom (πœ‘ β†’ 𝐡(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐴)

Proof of Theorem perpcom
Dummy variables 𝑒 𝑣 π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 perpcom.1 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡)
2 incom 4200 . . . . 5 (𝐴 ∩ 𝐡) = (𝐡 ∩ 𝐴)
32a1i 11 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐴 ∩ 𝐡) = (𝐡 ∩ 𝐴))
4 ralcom 3284 . . . . 5 (βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
5 isperp.p . . . . . . . 8 𝑃 = (Baseβ€˜πΊ)
6 isperp.d . . . . . . . 8 βˆ’ = (distβ€˜πΊ)
7 isperp.i . . . . . . . 8 𝐼 = (Itvβ€˜πΊ)
8 isperp.l . . . . . . . 8 𝐿 = (LineGβ€˜πΊ)
9 eqid 2730 . . . . . . . 8 (pInvGβ€˜πΊ) = (pInvGβ€˜πΊ)
10 isperp.g . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
1110ad3antrrr 726 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
12 isperp.a . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
1312ad3antrrr 726 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
14 simplrr 774 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑒 ∈ 𝐴)
155, 8, 7, 11, 13, 14tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑒 ∈ 𝑃)
16 simpllr 772 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
1716elin1d 4197 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ 𝐴)
185, 8, 7, 11, 13, 17tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ 𝑃)
19 isperp.b . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
2019ad3antrrr 726 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
21 simplrl 773 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑣 ∈ 𝐡)
225, 8, 7, 11, 20, 21tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑣 ∈ 𝑃)
23 simpr 483 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
245, 6, 7, 8, 9, 11, 15, 18, 22, 23ragcom 28216 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
2510ad3antrrr 726 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐺 ∈ TarskiG)
2619ad3antrrr 726 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐡 ∈ ran 𝐿)
27 simplrl 773 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑣 ∈ 𝐡)
285, 8, 7, 25, 26, 27tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑣 ∈ 𝑃)
2912ad3antrrr 726 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝐴 ∈ ran 𝐿)
30 simpllr 772 . . . . . . . . . 10 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡))
3130elin1d 4197 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ 𝐴)
325, 8, 7, 25, 29, 31tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ π‘₯ ∈ 𝑃)
33 simplrr 774 . . . . . . . . 9 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑒 ∈ 𝐴)
345, 8, 7, 25, 29, 33tglnpt 28067 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ 𝑒 ∈ 𝑃)
35 simpr 483 . . . . . . . 8 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
365, 6, 7, 8, 9, 25, 28, 32, 34, 35ragcom 28216 . . . . . . 7 ((((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) ∧ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)) β†’ βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ))
3724, 36impbida 797 . . . . . 6 (((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) ∧ (𝑣 ∈ 𝐡 ∧ 𝑒 ∈ 𝐴)) β†’ (βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
38372ralbidva 3214 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) β†’ (βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
394, 38bitrid 282 . . . 4 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)) β†’ (βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
403, 39rexeqbidva 3326 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐴 ∩ 𝐡)βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βŸ¨β€œπ‘’π‘₯π‘£β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ) ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐡 ∩ 𝐴)βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
415, 6, 7, 8, 10, 12, 19isperp 28230 . . 3 (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)))
425, 6, 7, 8, 10, 19, 12isperp 28230 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐡(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐴 ↔ βˆƒπ‘₯ ∈ (𝐡 ∩ 𝐴)βˆ€π‘£ ∈ 𝐡 βˆ€π‘’ ∈ 𝐴 βŸ¨β€œπ‘£π‘₯π‘’β€βŸ© ∈ (∟Gβ€˜πΊ)))
4340, 41, 423bitr4d 310 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐴(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐡 ↔ 𝐡(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐴))
441, 43mpbid 231 1 (πœ‘ β†’ 𝐡(βŸ‚Gβ€˜πΊ)𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  βˆƒwrex 3068   ∩ cin 3946   class class class wbr 5147  ran crn 5676  β€˜cfv 6542  βŸ¨β€œcs3 14797  Basecbs 17148  distcds 17210  TarskiGcstrkg 27945  Itvcitv 27951  LineGclng 27952  pInvGcmir 28170  βˆŸGcrag 28211  βŸ‚Gcperpg 28213
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-oadd 8472  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-dju 9898  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-n0 12477  df-xnn0 12549  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-hash 14295  df-word 14469  df-concat 14525  df-s1 14550  df-s2 14803  df-s3 14804  df-trkgc 27966  df-trkgb 27967  df-trkgcb 27968  df-trkg 27971  df-mir 28171  df-rag 28212  df-perpg 28214
This theorem is referenced by:  hlperpnel  28243  colperpexlem3  28250  mideulem2  28252  midex  28255  opphllem5  28269  opphllem6  28270  opphl  28272  lmieu  28302  lnperpex  28321  trgcopy  28322
  Copyright terms: Public domain W3C validator