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Theorem perpprlng 29209
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 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 perpprlng.q . . . . 5 (𝜑𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
71, 4, 6perpln1 28999 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
87adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
9 perpprlng.2 . . . . 5 (𝜑𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
101, 4, 9perpln1 28999 . . . 4 (𝜑𝐵 ∈ ran 𝐿)
1110adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
12 perpprlng.h . . . 4 (𝜑𝐻 ∈ ran 𝐸)
1312adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐻 ∈ ran 𝐸)
14 perpprlng.a . . . 4 (𝜑𝐴𝐻)
1514adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴𝐻)
16 perpprlng.b . . . 4 (𝜑𝐵𝐻)
1716adantr 485 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐵𝐻)
18 simpr 489 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → (𝐴𝐵) = ∅)
191, 2, 3, 5, 8, 11, 13, 15, 17, 18prlngd 29198 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) = ∅) → 𝐴 𝐵)
204adantr 485 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐺 ∈ TarskiG)
217adantr 485 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
221, 2, 3, 20, 21prlngref 29199 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 𝐴)
23 simpr 489 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → (𝐴𝐵) ≠ ∅)
24 perpprlng.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘𝐺)
254ad7antr 750 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
261, 4, 6perpln2 29000 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶 ∈ ran 𝐿)
2726ad7antr 750 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
2812ad7antr 750 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐻 ∈ ran 𝐸)
29 simp-5r 797 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝐶)
30 perpprlng.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐶𝐻)
3130ad7antr 750 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐶𝐻)
3214ad7antr 750 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴𝐻)
33 simplr 780 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧 ∈ (𝐴𝐶))
3433eldifad 3917 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝐴)
3532, 34sseldd 3938 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝐻)
3616ad7antr 750 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵𝐻)
37 simp-4r 795 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦 ∈ (𝐵𝐶))
3837eldifad 3917 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐵)
3936, 38sseldd 3938 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑦𝐻)
40 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (Itv‘𝐺) = (Itv‘𝐺)
417ad7antr 750 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
42 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
4342ad5antr 746 . . . . . . . . . . . . 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 28827 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑃)
4624, 1, 40, 25, 41, 34tglnpt 28827 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝑃)
47 simpr 489 . . . . . . . . . . . 12 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝑥)
4847necomd 3013 . . . . . . . . . . 11 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑥𝑧)
4924, 40, 1, 25, 45, 46, 48, 48, 41, 44, 34tglinethru 28918 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑧))
506ad7antr 750 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
5149, 50eqbrtrrd 5135 . . . . . . . . 9 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑧)(⟂G‘𝐺)𝐶)
5220adantr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
5352ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
5410ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
5554ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
5642elin2d 4158 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝑥𝐵)
5756ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐵)
5824, 1, 40, 53, 55, 57tglnpt 28827 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑃)
59 simplr 780 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦 ∈ (𝐵𝐶))
6059eldifad 3917 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝐵)
6124, 1, 40, 53, 55, 60tglnpt 28827 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑃)
62 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑦𝑥)
6362necomd 3013 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝑦)
6424, 40, 1, 53, 58, 61, 63, 63, 55, 57, 60tglinethru 28918 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
6564adantllr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
6665ad2antrr 738 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑦))
679ad7antr 750 . . . . . . . . . 10 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
6866, 67eqbrtrrd 5135 . . . . . . . . 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 29160 . . . . . . . 8 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑥𝐿𝑧) = (𝑥𝐿𝑦))
7069, 49, 663eqtr4d 2808 . . . . . . 7 ((((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧𝑥) → 𝐴 = 𝐵)
7121ad3antrrr 742 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
7226ad2antrr 738 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
7372ad2antrr 738 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
74 simpllr 787 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐵))
7574elin1d 4157 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝑥𝐴)
76 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (dist‘𝐺) = (dist‘𝐺)
7724, 76, 40, 1, 4, 7, 26, 6perpneq 29003 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴𝐶)
7877ad4antr 744 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴𝐶)
7924, 40, 1, 53, 71, 73, 75, 78tglnpt4 28937 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝐴𝐶)𝑧𝑥)
8079adantllr 731 . . . . . . 7 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → ∃𝑧 ∈ (𝐴𝐶)𝑧𝑥)
8170, 80r19.29a 3173 . . . . . 6 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐵𝐶)) ∧ 𝑦𝑥) → 𝐴 = 𝐵)
8224, 76, 40, 1, 4, 10, 26, 9perpneq 29003 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵𝐶)
8382ad2antrr 738 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵𝐶)
8424, 40, 1, 52, 54, 72, 56, 83tglnpt4 28937 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8584adantr 485 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) → ∃𝑦 ∈ (𝐵𝐶)𝑦𝑥)
8681, 85r19.29a 3173 . . . . 5 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ 𝑥𝐶) → 𝐴 = 𝐵)
8752adantr 485 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐺 ∈ TarskiG)
886ad3antrrr 742 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
8987, 88perpin 29014 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) → (𝐴𝐶) ≠ ∅)
9087adantr 485 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
919ad2antrr 738 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
9291ad2antrr 738 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
9390, 92perpin 29014 . . . . . . 7 (((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) → (𝐵𝐶) ≠ ∅)
9490adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
9572ad3antrrr 742 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐶 ∈ ran 𝐿)
96 simplr 780 . . . . . . . . . . 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 489 . . . . . . . . . . 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 744 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
101 simp-4r 795 . . . . . . . . . . . 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 28827 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑃)
10424, 1, 40, 94, 95, 97tglnpt 28827 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦𝑃)
105 simpllr 787 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → ¬ 𝑥𝐶)
106 nelne2 3056 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦𝐶 ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝑦𝑥)
10797, 105, 106syl2anc 595 . . . . . . . . . . . 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 28918 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = (𝑦𝐿𝑥))
11088ad2antrr 738 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐶)
111109, 110eqbrtrrd 5135 . . . . . . . . . 10 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑦𝐿𝑥)(⟂G‘𝐺)𝐶)
11224, 1, 40, 94, 95, 99tglnpt 28827 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝑃)
113 nelne2 3056 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐶 ∧ ¬ 𝑥𝐶) → 𝑧𝑥)
11499, 105, 113syl2anc 595 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑧𝑥)
11554ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . . 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 742 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝐵)
11824, 40, 1, 94, 112, 103, 114, 114, 115, 116, 117tglinethru 28918 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 = (𝑧𝐿𝑥))
11992adantr 485 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵(⟂G‘𝐺)𝐶)
120118, 119eqbrtrrd 5135 . . . . . . . . . 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 29013 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑦 = 𝑧)
122121oveq2d 7426 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → (𝑥𝐿𝑦) = (𝑥𝐿𝑧))
123107necomd 3013 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑦)
12424, 40, 1, 94, 103, 104, 123, 123, 100, 102, 108tglinethru 28918 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑦))
125114necomd 3013 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝑥𝑧)
12624, 40, 1, 94, 103, 112, 125, 125, 115, 117, 116tglinethru 28918 . . . . . . . 8 ((((((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) ∧ ¬ 𝑥𝐶) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴𝐶)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐵𝐶)) → 𝐵 = (𝑥𝐿𝑧))
127122, 124, 1263eqtr4d 2808 . . . . . . 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 824 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝐵)) → 𝐴 = 𝐵)
13123, 130n0limd 4308 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 = 𝐵)
13222, 131breqtrd 5137 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 𝐵)
13319, 132pm2.61dane 3045 1 (𝜑𝐴 𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wrex 3089  cdif 3902  cin 3904  wss 3905  c0 4286   class class class wbr 5109  ran crn 5662  cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17273  distcds 17323  TarskiGcstrkg 28705  Itvcitv 28711  LineGclng 28712  ⟂Gcperpg 28984  hlGcplng 29064  parlnGcprlng 29195
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11160  ax-resscn 11161  ax-1cn 11162  ax-icn 11163  ax-addcl 11164  ax-addrcl 11165  ax-mulcl 11166  ax-mulrcl 11167  ax-mulcom 11168  ax-addass 11169  ax-mulass 11170  ax-distr 11171  ax-i2m1 11172  ax-1ne0 11173  ax-1rid 11174  ax-rnegex 11175  ax-rrecex 11176  ax-cnre 11177  ax-pre-lttri 11178  ax-pre-lttrn 11179  ax-pre-ltadd 11180  ax-pre-mulgt0 11181
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-er 8690  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12238  df-2 12307  df-3 12308  df-n0 12509  df-xnn0 12582  df-z 12596  df-uz 12867  df-fz 13540  df-fzo 13688  df-hash 14372  df-word 14556  df-concat 14613  df-s1 14639  df-s2 14890  df-s3 14891  df-trkgc 28726  df-trkgb 28727  df-trkgcb 28728  df-trkgld 28730  df-trkg 28731  df-cgrg 28789  df-ismt 28811  df-leg 28861  df-hlg 28879  df-mir 28939  df-rag 28983  df-perpg 28985  df-hpg 29049  df-plng 29065  df-mid 29092  df-lmi 29093  df-cgra 29128  df-prlng 29196
This theorem is used by:  prlngex  29210  prlngmid2  29220
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