MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  prlngsymquadlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prlngsymquadlem 29446
Description: Lemma for prlngsymquad 29447. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Jul-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
symquadprlng.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
symquadprlng.d − = (dist‘𝐺)
symquadprlng.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
symquadprlng.r ∥ = (parlnG‘𝐺)
symquadprlng.g (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
symquadprlng.1 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiGE)
symquadprlng.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
symquadprlng.y (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
symquadprlng.z (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
symquadprlng.w (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
prlngsymquad.2 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
prlngsymquad.3 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊))
prlngsymquad.4 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑊𝐿𝑋))
prlngsymquadlem.t 𝑇 = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)
Assertion
Ref Expression
prlngsymquadlem (𝜑 → 𝑇 = 𝑊)

Proof of Theorem prlngsymquadlem
StepHypRef Expression
1 symquadprlng.p . 2 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2760 . 2 (Itv‘𝐺) = (Itv‘𝐺)
3 symquadprlng.l . 2 𝐿 = (LineG‘𝐺)
4 symquadprlng.g . 2 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
5 symquadprlng.w . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
6 symquadprlng.x . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
7 symquadprlng.r . . . . . 6 ∥ = (parlnG‘𝐺)
8 prlngsymquad.4 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑊𝐿𝑋))
93, 7, 4, 8prlngrcl2 29426 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊𝐿𝑋) ∈ ran 𝐿)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9tglnne 29101 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ≠ 𝑋)
111, 2, 3, 4, 5, 6, 10tglinecom 29108 . . 3 (𝜑 → (𝑊𝐿𝑋) = (𝑋𝐿𝑊))
1211, 9eqeltrrd 2861 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
13 prlngsymquad.3 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊))
143, 7, 4, 13prlngrcl2 29426 . 2 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
15 symquadprlng.y . . . 4 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
16 symquadprlng.z . . . 4 (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
17 prlngsymquad.2 . . . 4 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
181, 2, 3, 4, 6, 15, 16, 5, 17tglineneq 29118 . . 3 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
194ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
2013ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊))
21 simpr 490 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
223, 7, 19, 20, 21prlngin0 29427 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → ((𝑋𝐿𝑌) ∩ (𝑍𝐿𝑊)) = ∅)
231, 2, 3, 4, 6, 15, 16, 17ncolne1 29098 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
241, 2, 3, 4, 6, 15, 23tglinerflx1 29106 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
2524ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
2610necomd 3010 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑊)
271, 2, 3, 4, 6, 5, 26tglinerflx1 29106 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑊))
2827ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑊))
29 simplr 781 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊))
3028, 29eleqtrd 2862 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
3125, 30elind 4097 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ ((𝑋𝐿𝑌) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
3231ne0d 4287 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → ((𝑋𝐿𝑌) ∩ (𝑍𝐿𝑊)) ≠ ∅)
3332neneqd 2960 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) ∧ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊)) → ¬ ((𝑋𝐿𝑌) ∩ (𝑍𝐿𝑊)) = ∅)
3422, 33pm2.65da 829 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) → ¬ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
35 nne 2959 . . . 4 (¬ (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊) ↔ (𝑋𝐿𝑌) = (𝑍𝐿𝑊))
3634, 35sylib 221 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑋𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑍𝐿𝑊))
3718, 36mteqand 3046 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑊) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
38 prlngsymquadlem.t . . . . . 6 𝑇 = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)
39 symquadprlng.d . . . . . . 7 − = (dist‘𝐺)
40 eqid 2760 . . . . . . 7 (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
411, 3, 2, 4, 15, 16, 6, 17ncoltgdim2 29033 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐺DimTarskiG≥2)
421, 39, 2, 4, 41, 6, 16midcl 29287 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) ∈ 𝑃)
43 eqid 2760 . . . . . . 7 ((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍)) = ((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))
441, 39, 2, 3, 40, 4, 42, 43, 15mircl 29138 . . . . . 6 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌) ∈ 𝑃)
4538, 44eqeltrid 2864 . . . . 5 (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑃)
463, 7, 4, 8prlngrcl1 29425 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∈ ran 𝐿)
471, 2, 3, 4, 15, 16, 46tglnne 29101 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑍)
4847necomd 3010 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑌)
491, 40, 43, 4, 42, 16, 15mirleqb 29171 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑍 = 𝑌 ↔ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑍) = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)))
5049necon3bid 2999 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑍 ≠ 𝑌 ↔ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑍) ≠ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)))
5148, 50mpbid 235 . . . . . 6 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑍) ≠ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌))
52 eqidd 2761 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) = (𝑋(midG‘𝐺)𝑍))
531, 39, 2, 4, 41, 6, 16, 40, 42ismidb 29288 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑍 = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋) ↔ (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) = (𝑋(midG‘𝐺)𝑍)))
5452, 53mpbird 260 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑍 = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋))
5554eqcomd 2766 . . . . . . 7 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋) = 𝑍)
561, 39, 2, 3, 40, 4, 42, 43, 6, 55mircom 29140 . . . . . 6 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑍) = 𝑋)
5738eqcomi 2769 . . . . . . 7 (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌) = 𝑇
5857a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌) = 𝑇)
5951, 56, 583netr3d 3031 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑇)
601, 2, 3, 4, 6, 45, 59tglinerflx2 29107 . . . 4 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑋𝐿𝑇))
611, 40, 43, 4, 42, 6, 15mirleqb 29171 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋 = 𝑌 ↔ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋) = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)))
6261necon3bid 2999 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋 ≠ 𝑌 ↔ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋) ≠ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌)))
6323, 62mpbid 235 . . . . . 6 (𝜑 → (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑋) ≠ (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌))
6463, 55, 583netr3d 3031 . . . . 5 (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑇)
651, 2, 3, 4, 16, 45, 64tglinerflx2 29107 . . . 4 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑍𝐿𝑇))
6660, 65elind 4097 . . 3 (𝜑 → 𝑇 ∈ ((𝑋𝐿𝑇) ∩ (𝑍𝐿𝑇)))
67 symquadprlng.1 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiGE)
681, 2, 3, 4, 15, 16, 47tglinecom 29108 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑌))
69 eqid 2760 . . . . . . 7 (hlG‘𝐺) = (hlG‘𝐺)
70 eqid 2760 . . . . . . 7 (midG‘𝐺) = (midG‘𝐺)
711, 3, 2, 4, 15, 16, 6, 17ncolcom 29029 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌) ∨ 𝑍 = 𝑌))
7271orsild 1019 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌))
736, 72eldifd 4050 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
741, 39, 2, 4, 41, 16, 6midcom 29292 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑍(midG‘𝐺)𝑋) = (𝑋(midG‘𝐺)𝑍))
751, 39, 2, 4, 41, 15, 45, 40, 42ismidb 29288 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑇 = (((pInvG‘𝐺)‘(𝑋(midG‘𝐺)𝑍))‘𝑌) ↔ (𝑌(midG‘𝐺)𝑇) = (𝑋(midG‘𝐺)𝑍)))
7638, 75mpbii 236 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑌(midG‘𝐺)𝑇) = (𝑋(midG‘𝐺)𝑍))
7776eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) = (𝑌(midG‘𝐺)𝑇))
7874, 77eqtrd 2795 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑍(midG‘𝐺)𝑋) = (𝑌(midG‘𝐺)𝑇))
791, 3, 69, 7, 70, 4, 67, 16, 15, 73, 45, 78, 48prlngmid2 29444 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑌) ∥ (𝑋𝐿𝑇))
8068, 79eqbrtrd 5126 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑋𝐿𝑇))
818, 11breqtrd 5130 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑋𝐿𝑊))
821, 2, 3, 4, 6, 45, 59tglinerflx1 29106 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑇))
831, 7, 4, 67, 80, 81, 82, 27prlngeq 29440 . . . 4 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑇) = (𝑋𝐿𝑊))
841, 3, 2, 4, 15, 16, 6, 17ncolrot2 29031 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ (𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌) ∨ 𝑋 = 𝑌))
8584orsild 1019 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
8616, 85eldifd 4050 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
871, 3, 69, 7, 70, 4, 67, 6, 15, 86, 45, 77, 23prlngmid2 29444 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑇))
881, 2, 3, 4, 16, 45, 64tglinerflx1 29106 . . . . 5 (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑇))
891, 2, 3, 4, 16, 5, 14tglnne 29101 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑊)
901, 2, 3, 4, 16, 5, 89tglinerflx1 29106 . . . . 5 (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
911, 7, 4, 67, 87, 13, 88, 90prlngeq 29440 . . . 4 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑇) = (𝑍𝐿𝑊))
9283, 91ineq12d 4118 . . 3 (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑇) ∩ (𝑍𝐿𝑇)) = ((𝑋𝐿𝑊) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
9366, 92eleqtrd 2862 . 2 (𝜑 → 𝑇 ∈ ((𝑋𝐿𝑊) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
941, 2, 3, 4, 6, 5, 26tglinerflx2 29107 . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ (𝑋𝐿𝑊))
951, 2, 3, 4, 16, 5, 89tglinerflx2 29107 . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
9694, 95elind 4097 . 2 (𝜑 → 𝑊 ∈ ((𝑋𝐿𝑊) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
971, 2, 3, 4, 12, 14, 37, 93, 96tglineineq 29116 1 (𝜑 → 𝑇 = 𝑊)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ∩ cin 4089  ∅c0 4278   class class class wbr 5102  ran crn 5651  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17392  distcds 17442  TarskiGcstrkg 28894  TarskiGEcstrkge 28899  Itvcitv 28900  LineGclng 28901  pInvGcmir 29129  hlGcplng 29256  midGcmid 29282  parlnGcprlng 29419
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-oadd 8483  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-dju 9985  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-n0 12610  df-xnn0 12683  df-z 12697  df-uz 12969  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-hash 14478  df-word 14662  df-concat 14719  df-s1 14746  df-s2 15003  df-s3 15004  df-trkgc 28915  df-trkgb 28916  df-trkgcb 28917  df-trkge 28918  df-trkgld 28919  df-trkg 28920  df-cgrg 28979  df-ismt 29001  df-leg 29051  df-hlg 29069  df-mir 29130  df-rag 29174  df-perpg 29176  df-hpg 29241  df-plng 29257  df-mid 29284  df-lmi 29285  df-cgra 29320  df-prlng 29420
This theorem is used by:  prlngsymquad  29447  prlngsymquadopp  29448
  Copyright terms: Public domain W3C validator