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Theorem perpprlng 29307
Description: If two lines 𝐴 and 𝐵 have a common perpendicular 𝐶 and lie in the same plane 𝐻, then they are parallel. Theorem 12.9 of [Schwabhauser] p. 122. (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Jul-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
perpprlng.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
perpprlng.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
perpprlng.e 𝐸 = (hlG‘𝐺)
perpprlng.r = (parlnG‘𝐺)
perpprlng.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
perpprlng.h (𝜑𝐻 ∈ ran 𝐸)
perpprlng.a (𝜑𝐴𝐻)
perpprlng.b (𝜑𝐵𝐻)
perpprlng.1 (𝜑𝐶𝐻)
perpprlng.q (𝜑𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
perpprlng.2 (𝜑𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
Assertion
Ref Expression
perpprlng (𝜑𝐴 𝐵)

Proof of Theorem perpprlng
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 perpprlng.l . . 3 𝐿 = (LineG‘𝐺)
2 perpprlng.e . . 3 𝐸 = (hlG‘𝐺)
3 perpprlng.r . . 3 = (parlnG‘𝐺)
4 perpprlng.g . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 perpprlng.q . . . . 5 (𝜑𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
71, 4, 6perpln1 29064 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
87adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
9 perpprlng.2 . . . . 5 (𝜑𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
101, 4, 9perpln1 29064 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ ran 𝐿)
1110adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
12 perpprlng.h . . . 4 (𝜑𝐻 ∈ ran 𝐸)
1312adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐻 ∈ ran 𝐸)
14 perpprlng.a . . . 4 (𝜑𝐴𝐻)
1514adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴𝐻)
16 perpprlng.b . . . 4 (𝜑𝐵𝐻)
1716adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐵𝐻)
18 simpr 490 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → (𝐴𝐵) = ∅)
191, 2, 3, 5, 8, 11, 13, 15, 17, 18prlngd 29296 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴 𝐵)
204adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
217adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
221, 2, 3, 20, 21prlngref 29297 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 𝐴)
23 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → (𝐴𝐵) ≠ ∅)
24 perpprlng.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘𝐺)
254ad7antr 751 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
261, 4, 6perpln2 29065 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 ∈ ran 𝐿)
2726ad7antr 751 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
2812ad7antr 751 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐻 ∈ ran 𝐸)
29 simp-5r 798 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝐶)
30 perpprlng.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶𝐻)
3130ad7antr 751 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐶𝐻)
3214ad7antr 751 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴𝐻)
33 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧 ∈ (𝐴𝐶))
3433eldifad 3911 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝐴)
3532, 34sseldd 3932 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝐻)
3616ad7antr 751 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵𝐻)
37 simp-4r 796 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦 ∈ (𝐵𝐶))
3837eldifad 3911 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐵)
3936, 38sseldd 3932 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐻)
40 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (Itv‘𝐺) = (Itv‘𝐺)
417ad7antr 751 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
42 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
4342ad5antr 747 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
4443elin1d 4150 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝐴)
4524, 1, 40, 25, 41, 44tglnpt 28891 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑃)
4624, 1, 40, 25, 41, 34tglnpt 28891 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝑃)
47 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝑥)
4847necomd 3010 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑧)
4924, 40, 1, 25, 45, 46, 48, 48, 41, 44, 34tglinethru 28983 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑧))
506ad7antr 751 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
5149, 50eqbrtrrd 5129 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑧)(⟂G‘𝐺)𝐶)
5220adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
5352ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
5410ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
5554ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
5642elin2d 4151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥𝐵)
5756ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐵)
5824, 1, 40, 53, 55, 57tglnpt 28891 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑃)
59 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦 ∈ (𝐵𝐶))
6059eldifad 3911 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝐵)
6124, 1, 40, 53, 55, 60tglnpt 28891 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑃)
62 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑥)
6362necomd 3010 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑦)
6424, 40, 1, 53, 58, 61, 63, 63, 55, 57, 60tglinethru 28983 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
6564adantllr 732 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
6665ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
679ad7antr 751 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
6866, 67eqbrtrrd 5129 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑦)(⟂G‘𝐺)𝐶)
6924, 1, 2, 25, 27, 28, 29, 31, 35, 39, 51, 68perpeq 29227 . . . . . . . 8 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑧) = (𝑥𝐿𝑦))
7069, 49, 663eqtr4d 2805 . . . . . . 7 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 = 𝐵)
7121ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
7226ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
7372ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
74 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
7574elin1d 4150 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐴)
76 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (dist‘𝐺) = (dist‘𝐺)
7724, 76, 40, 1, 4, 7, 26, 6perpneq 29068 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴𝐶)
7877ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴𝐶)
7924, 40, 1, 53, 71, 73, 75, 78tglnpt4 29002 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝐴𝐶)𝑧𝑥)
8079adantllr 732 . . . . . . 7 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝐴𝐶)𝑧𝑥)
8170, 80r19.29a 3170 . . . . . 6 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴 = 𝐵)
8224, 76, 40, 1, 4, 10, 26, 9perpneq 29068 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵𝐶)
8382ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵𝐶)
8424, 40, 1, 52, 54, 72, 56, 83tglnpt4 29002 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8584adantr 486 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8681, 85r19.29a 3170 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐴 = 𝐵)
8752adantr 486 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐺 ∈ TarskiG)
886ad3antrrr 743 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
8987, 88perpin 29079 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → (𝐴𝐶) ≠ ∅)
9087adantr 486 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
919ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
9291ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
9390, 92perpin 29079 . . . . . . 7 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → (𝐵𝐶) ≠ ∅)
9490adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
9572ad3antrrr 743 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
96 simplr 781 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦 ∈ (𝐴𝐶))
9796elin2d 4151 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝐶)
98 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧 ∈ (𝐵𝐶))
9998elin2d 4151 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝐶)
10021ad4antr 745 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
101 simp-4r 796 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
102101elin1d 4150 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝐴)
10324, 1, 40, 94, 100, 102tglnpt 28891 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑃)
10424, 1, 40, 94, 95, 97tglnpt 28891 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝑃)
105 simpllr 788 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → ¬ 𝑥𝐶)
106 nelne2 3053 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦𝐶 ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝑦𝑥)
10797, 105, 106syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝑥)
10896elin1d 4150 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝐴)
10924, 40, 1, 94, 104, 103, 107, 107, 100, 108, 102tglinethru 28983 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = (𝑦𝐿𝑥))
11088ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
111109, 110eqbrtrrd 5129 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑦𝐿𝑥)(⟂G‘𝐺)𝐶)
11224, 1, 40, 94, 95, 99tglnpt 28891 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝑃)
113 nelne2 3053 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐶 ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝑧𝑥)
11499, 105, 113syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝑥)
11554ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
11698elin1d 4150 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝐵)
11756ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝐵)
11824, 40, 1, 94, 112, 103, 114, 114, 115, 116, 117tglinethru 28983 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 = (𝑧𝐿𝑥))
11992adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
120118, 119eqbrtrrd 5129 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑧𝐿𝑥)(⟂G‘𝐺)𝐶)
12124, 76, 40, 1, 94, 95, 97, 99, 103, 111, 120footeq 29078 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦 = 𝑧)
122121oveq2d 7429 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑥𝐿𝑦) = (𝑥𝐿𝑧))
123107necomd 3010 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑦)
12424, 40, 1, 94, 103, 104, 123, 123, 100, 102, 108tglinethru 28983 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑦))
125114necomd 3010 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑧)
12624, 40, 1, 94, 103, 112, 125, 125, 115, 117, 116tglinethru 28983 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑧))
127122, 124, 1263eqtr4d 2805 . . . . . . 7 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = 𝐵)
12893, 127n0limd 4301 . . . . . 6 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐴 = 𝐵)
12989, 128n0limd 4301 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐴 = 𝐵)
13086, 129pm2.61dan 825 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐴 = 𝐵)
13123, 130n0limd 4301 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 = 𝐵)
13222, 131breqtrd 5131 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 𝐵)
13319, 132pm2.61dane 3042 1 (𝜑𝐴 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2955  wrex 3086  cdif 3896  cin 3898  wss 3899  c0 4279   class class class wbr 5103  ran crn 5656  cfv 6533  (class class class)co 7413  Basecbs 17301  distcds 17351  TarskiGcstrkg 28768  Itvcitv 28774  LineGclng 28775  ⟂Gcperpg 29049  hlGcplng 29130  parlnGcprlng 29293
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-oadd 8459  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-dju 9906  df-card 9944  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12529  df-xnn0 12602  df-z 12616  df-uz 12888  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-hash 14395  df-word 14579  df-concat 14636  df-s1 14663  df-s2 14919  df-s3 14920  df-trkgc 28789  df-trkgb 28790  df-trkgcb 28791  df-trkgld 28793  df-trkg 28794  df-cgrg 28853  df-ismt 28875  df-leg 28925  df-hlg 28943  df-mir 29004  df-rag 29048  df-perpg 29050  df-hpg 29115  df-plng 29131  df-mid 29158  df-lmi 29159  df-cgra 29194  df-prlng 29294
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