Theorem plngrotlem3 29122

Description: Lemma for plngrot 29123. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Jun-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
plngval.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
plngval.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
plngval.1	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
plngval.e	⊢ 𝐸 = (hlG‘𝐺)
plngval.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
plngrot.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
plngrot.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
plngrot.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
plngrot.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
plngrotlem3.1	⊢ 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌))) ∧ ∃𝑡 ∈ (𝑋𝐿𝑌)𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}

Assertion

Ref	Expression
plngrotlem3	⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌)𝐸𝑍) ⊆ ((𝑍𝐿𝑌)𝐸𝑋))

Distinct variable groups:   𝑡,𝐸   𝐺,𝑎,𝑏,𝑡   𝐼,𝑎,𝑏,𝑡   𝐿,𝑎,𝑏,𝑡   𝑂,𝑎,𝑏,𝑡   𝑃,𝑎,𝑏,𝑡   𝑋,𝑎,𝑏,𝑡   𝑌,𝑎,𝑏,𝑡   𝑍,𝑎,𝑏,𝑡   𝜑,𝑡

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎, 𝑏)   𝐸(𝑎, 𝑏)

Proof of Theorem plngrotlem3

Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		plngval.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		plngval.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3		plngval.1	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
4		plngval.e	. . . 4 ⊢ 𝐸 = (hlG‘𝐺)
5		plngval.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
6	5	ad3antrrr 743	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝐺 ∈ TarskiG)
7		plngrot.x	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
8	7	ad3antrrr 743	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
9		plngrot.y	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
10	9	ad3antrrr 743	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑌 ∈ 𝑃)
11		plngrot.z	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
12	11	ad3antrrr 743	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
13		plngrot.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
14	13	ad3antrrr 743	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑋 ≠ 𝑌)
15		plngrotlem3.1	. . . 4 ⊢ 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌))) ∧ ∃𝑡 ∈ (𝑋𝐿𝑌)𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
16		simpllr 788	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑤 ∈ 𝑃)
17		simplr 781	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤))
18		simpr 490	. . . 4 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → 𝑌 ≠ 𝑤)
19	1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 17, 18	plngrotlem2 29121	. . 3 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ 𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤)) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤) → ((𝑋𝐿𝑌)𝐸𝑍) ⊆ ((𝑍𝐿𝑌)𝐸𝑋))
20	19	anasss 472	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑃) ∧ (𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤)) → ((𝑋𝐿𝑌)𝐸𝑍) ⊆ ((𝑍𝐿𝑌)𝐸𝑋))
21		eqid 2765	. . 3 ⊢ (dist‘𝐺) = (dist‘𝐺)
22	11	eldifad 3918	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
23	1	fvexi 6899	. . . . 5 ⊢ 𝑃 ∈ V
24	23	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ V)
25	7	eldifad 3918	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
26	24, 25, 9, 13	nehash2 14529	. . 3 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘𝑃))
27	1, 21, 2, 5, 22, 9, 26	tgbtwndiff 28826	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑤 ∈ 𝑃 (𝑌 ∈ (𝑍𝐼𝑤) ∧ 𝑌 ≠ 𝑤))
28	20, 27	r19.29a 3175	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌)𝐸𝑍) ⊆ ((𝑍𝐿𝑌)𝐸𝑋))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2960  ∃wrex 3091  Vcvv 3457   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  {copab 5175  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419  Basecbs 17291  distcds 17341  TarskiGcstrkg 28747  Itvcitv 28753  LineGclng 28754  hlGcplng 29106

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 7742  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192

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 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-oadd 8463  df-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-dju 9903  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-n0 12520  df-xnn0 12593  df-z 12607  df-uz 12879  df-fz 13552  df-fzo 13700  df-hash 14385  df-word 14569  df-concat 14626  df-s1 14653  df-s2 14909  df-s3 14910  df-trkgc 28768  df-trkgb 28769  df-trkgcb 28770  df-trkgld 28772  df-trkg 28773  df-cgrg 28831  df-leg 28903  df-hlg 28921  df-mir 28981  df-rag 29025  df-perpg 29027  df-hpg 29091  df-plng 29107

This theorem is used by:  plngrot  29123