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Theorem perpneq 25900
Description: Two perpendicular lines are different. Theorem 8.14 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
isperp.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
isperp.d = (dist‘𝐺)
isperp.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
isperp.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
isperp.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
isperp.b (𝜑𝐵 ∈ ran 𝐿)
perpcom.1 (𝜑𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)
Assertion
Ref Expression
perpneq (𝜑𝐴𝐵)

Proof of Theorem perpneq
Dummy variables 𝑢 𝑣 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isperp.p . . . . . . 7 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 isperp.i . . . . . . 7 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3 isperp.l . . . . . . 7 𝐿 = (LineG‘𝐺)
4 isperp.g . . . . . . . . 9 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
65ad5antr 728 . . . . . . 7 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
74ad5antr 728 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8 isperp.a . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
98ad5antr 728 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
10 inss1 3992 . . . . . . . . . . 11 (𝐴𝐵) ⊆ 𝐴
11 simpr 477 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
1210, 11sseldi 3759 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥𝐴)
1312ad4antr 724 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝐴)
141, 3, 2, 7, 9, 13tglnpt 25735 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝑃)
1514adantl4r 765 . . . . . . 7 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝑃)
16 isperp.b . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ ran 𝐿)
1716ad5antr 728 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
18 simplr 785 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝐵)
191, 3, 2, 7, 17, 18tglnpt 25735 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝑃)
2019adantl4r 765 . . . . . . 7 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝑃)
21 simp-4r 803 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝐴)
221, 3, 2, 7, 9, 21tglnpt 25735 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝑃)
2322adantl4r 765 . . . . . . 7 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝑃)
24 isperp.d . . . . . . . . 9 = (dist‘𝐺)
25 eqid 2765 . . . . . . . . 9 (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
26 simp-4r 803 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝐴)
27 simplr 785 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝐵)
28 simp-5r 807 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
29 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑢𝑦 = 𝑢)
30 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑢𝑥 = 𝑥)
31 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑢𝑧 = 𝑧)
3229, 30, 31s3eqd 13895 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑢 → ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ = ⟨“𝑢𝑥𝑧”⟩)
3332eleq1d 2829 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑢 → (⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺) ↔ ⟨“𝑢𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
34 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑣𝑢 = 𝑢)
35 eqidd 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑣𝑥 = 𝑥)
36 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑣𝑧 = 𝑣)
3734, 35, 36s3eqd 13895 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑣 → ⟨“𝑢𝑥𝑧”⟩ = ⟨“𝑢𝑥𝑣”⟩)
3837eleq1d 2829 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑣 → (⟨“𝑢𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺) ↔ ⟨“𝑢𝑥𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
3933, 38rspc2va 3475 . . . . . . . . . 10 (((𝑢𝐴𝑣𝐵) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) → ⟨“𝑢𝑥𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
4026, 27, 28, 39syl21anc 866 . . . . . . . . 9 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → ⟨“𝑢𝑥𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
41 simpllr 793 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝑢)
4241necomd 2992 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝑥)
4342adantl4r 765 . . . . . . . . 9 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑢𝑥)
44 simpr 477 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝑣)
4544necomd 2992 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝑥)
4645adantl4r 765 . . . . . . . . 9 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑣𝑥)
471, 24, 2, 3, 25, 6, 23, 15, 20, 40, 43, 46ragncol 25895 . . . . . . . 8 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → ¬ (𝑣 ∈ (𝑢𝐿𝑥) ∨ 𝑢 = 𝑥))
481, 3, 2, 6, 23, 15, 20, 47ncolrot2 25749 . . . . . . 7 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → ¬ (𝑥 ∈ (𝑣𝐿𝑢) ∨ 𝑣 = 𝑢))
491, 2, 3, 6, 15, 20, 23, 15, 48tglineneq 25830 . . . . . 6 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → (𝑥𝐿𝑣) ≠ (𝑢𝐿𝑥))
5049necomd 2992 . . . . 5 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → (𝑢𝐿𝑥) ≠ (𝑥𝐿𝑣))
511, 2, 3, 7, 22, 14, 42, 42, 9, 21, 13tglinethru 25822 . . . . . 6 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐴 = (𝑢𝐿𝑥))
5251adantl4r 765 . . . . 5 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐴 = (𝑢𝐿𝑥))
53 inss2 3993 . . . . . . . . 9 (𝐴𝐵) ⊆ 𝐵
5453, 11sseldi 3759 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥𝐵)
5554ad4antr 724 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝑥𝐵)
561, 2, 3, 7, 14, 19, 44, 44, 17, 55, 18tglinethru 25822 . . . . . 6 ((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑣))
5756adantl4r 765 . . . . 5 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑣))
5850, 52, 573netr4d 3014 . . . 4 (((((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) ∧ 𝑣𝐵) ∧ 𝑥𝑣) → 𝐴𝐵)
5916adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
601, 2, 3, 5, 59, 54tglnpt2 25827 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → ∃𝑣𝐵 𝑥𝑣)
6160ad3antrrr 721 . . . 4 (((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) → ∃𝑣𝐵 𝑥𝑣)
6258, 61r19.29a 3225 . . 3 (((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) ∧ 𝑢𝐴) ∧ 𝑥𝑢) → 𝐴𝐵)
638adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
641, 2, 3, 5, 63, 12tglnpt2 25827 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → ∃𝑢𝐴 𝑥𝑢)
6564adantr 472 . . 3 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) → ∃𝑢𝐴 𝑥𝑢)
6662, 65r19.29a 3225 . 2 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)) → 𝐴𝐵)
67 perpcom.1 . . 3 (𝜑𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)
681, 24, 2, 3, 4, 8, 16isperp 25898 . . 3 (𝜑 → (𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐵)∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
6967, 68mpbid 223 . 2 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐵)∀𝑦𝐴𝑧𝐵 ⟨“𝑦𝑥𝑧”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
7066, 69r19.29a 3225 1 (𝜑𝐴𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056  cin 3731   class class class wbr 4809  ran crn 5278  cfv 6068  (class class class)co 6842  ⟨“cs3 13873  Basecbs 16132  distcds 16225  TarskiGcstrkg 25620  Itvcitv 25626  LineGclng 25627  pInvGcmir 25838  ∟Gcrag 25879  ⟂Gcperpg 25881
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 2069  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 2062  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-trkg 25643  df-cgrg 25697  df-mir 25839  df-rag 25880  df-perpg 25882
This theorem is referenced by:  isperp2  25901  footne  25906  lmieu  25967
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