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Theorem perpprlng 29229
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 29019 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
87adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
9 perpprlng.2 . . . . 5 (𝜑𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
101, 4, 9perpln1 29019 . . . 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 29218 . 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 29219 . . 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 29020 . . . . . . . . . 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 3918 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝐴)
3532, 34sseldd 3939 . . . . . . . . 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 3918 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐵)
3936, 38sseldd 3939 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐻)
40 eqid 2765 . . . . . . . . . . 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 4157 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝐴)
4524, 1, 40, 25, 41, 44tglnpt 28847 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑃)
4624, 1, 40, 25, 41, 34tglnpt 28847 . . . . . . . . . . 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 3015 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑧)
4924, 40, 1, 25, 45, 46, 48, 48, 41, 44, 34tglinethru 28938 . . . . . . . . . 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 5137 . . . . . . . . 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 4158 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥𝐵)
5756ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐵)
5824, 1, 40, 53, 55, 57tglnpt 28847 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑃)
59 simplr 781 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦 ∈ (𝐵𝐶))
6059eldifad 3918 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝐵)
6124, 1, 40, 53, 55, 60tglnpt 28847 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑃)
62 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑥)
6362necomd 3015 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑦)
6424, 40, 1, 53, 58, 61, 63, 63, 55, 57, 60tglinethru 28938 . . . . . . . . . . . 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 5137 . . . . . . . . 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 29180 . . . . . . . 8 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑧) = (𝑥𝐿𝑦))
7069, 49, 663eqtr4d 2810 . . . . . . 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 4157 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐴)
76 eqid 2765 . . . . . . . . . . 11 (dist‘𝐺) = (dist‘𝐺)
7724, 76, 40, 1, 4, 7, 26, 6perpneq 29023 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴𝐶)
7877ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴𝐶)
7924, 40, 1, 53, 71, 73, 75, 78tglnpt4 28957 . . . . . . . 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 3175 . . . . . 6 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴 = 𝐵)
8224, 76, 40, 1, 4, 10, 26, 9perpneq 29023 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵𝐶)
8382ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵𝐶)
8424, 40, 1, 52, 54, 72, 56, 83tglnpt4 28957 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8584adantr 486 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8681, 85r19.29a 3175 . . . . 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 29034 . . . . . 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 29034 . . . . . . 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 4158 . . . . . . . . . 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 4158 . . . . . . . . . 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 4157 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝐴)
10324, 1, 40, 94, 100, 102tglnpt 28847 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑃)
10424, 1, 40, 94, 95, 97tglnpt 28847 . . . . . . . . . . . 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 3058 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦𝐶 ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝑦𝑥)
10797, 105, 106syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝑥)
10896elin1d 4157 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝐴)
10924, 40, 1, 94, 104, 103, 107, 107, 100, 108, 102tglinethru 28938 . . . . . . . . . . 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 5137 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑦𝐿𝑥)(⟂G‘𝐺)𝐶)
11224, 1, 40, 94, 95, 99tglnpt 28847 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝑃)
113 nelne2 3058 . . . . . . . . . . . . 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 4157 . . . . . . . . . . . 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 28938 . . . . . . . . . . 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 5137 . . . . . . . . . 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 29033 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦 = 𝑧)
122121oveq2d 7432 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑥𝐿𝑦) = (𝑥𝐿𝑧))
123107necomd 3015 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑦)
12424, 40, 1, 94, 103, 104, 123, 123, 100, 102, 108tglinethru 28938 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑦))
125114necomd 3015 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑧)
12624, 40, 1, 94, 103, 112, 125, 125, 115, 117, 116tglinethru 28938 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑧))
127122, 124, 1263eqtr4d 2810 . . . . . . 7 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = 𝐵)
12893, 127n0limd 4308 . . . . . 6 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐴 = 𝐵)
12989, 128n0limd 4308 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐴 = 𝐵)
13086, 129pm2.61dan 825 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐴 = 𝐵)
13123, 130n0limd 4308 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 = 𝐵)
13222, 131breqtrd 5139 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 𝐵)
13319, 132pm2.61dane 3047 1 (𝜑𝐴 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wrex 3091  cdif 3903  cin 3905  wss 3906  c0 4286   class class class wbr 5111  ran crn 5664  cfv 6540  (class class class)co 7416  Basecbs 17286  distcds 17336  TarskiGcstrkg 28725  Itvcitv 28731  LineGclng 28732  ⟂Gcperpg 29004  hlGcplng 29084  parlnGcprlng 29215
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  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 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-dju 9899  df-card 9937  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-n0 12516  df-xnn0 12589  df-z 12603  df-uz 12874  df-fz 13547  df-fzo 13695  df-hash 14380  df-word 14564  df-concat 14621  df-s1 14648  df-s2 14904  df-s3 14905  df-trkgc 28746  df-trkgb 28747  df-trkgcb 28748  df-trkgld 28750  df-trkg 28751  df-cgrg 28809  df-ismt 28831  df-leg 28881  df-hlg 28899  df-mir 28959  df-rag 29003  df-perpg 29005  df-hpg 29069  df-plng 29085  df-mid 29112  df-lmi 29113  df-cgra 29148  df-prlng 29216
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