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

Theorem quadcgrprlng 29331
Description: Nontrivial quadrilaterals with congruent and parallel opposite sides are parallelograms. Theorem 12.20 of [Schwabhauser] p. 126. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Jul-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
quadcgrprlng.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
quadcgrprlng.d = (dist‘𝐺)
quadcgrprlng.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
quadcgrprlng.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
quadcgrprlng.r = (parlnG‘𝐺)
quadcgrprlng.o 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑍)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑍))) ∧ ∃𝑡 ∈ (𝑋𝐿𝑍)𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
quadcgrprlng.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
quadcgrprlng.1 (𝜑𝐺 ∈ TarskiGE)
quadcgrprlng.x (𝜑𝑋𝑃)
quadcgrprlng.y (𝜑𝑌𝑃)
quadcgrprlng.z (𝜑𝑍𝑃)
quadcgrprlng.w (𝜑𝑊𝑃)
quadcgrprlng.2 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
quadcgrprlng.3 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑊))
quadcgrprlng.4 (𝜑 → (𝑋 𝑌) = (𝑍 𝑊))
quadcgrprlng.5 (𝜑𝑌𝑂𝑊)
Assertion
Ref Expression
quadcgrprlng (𝜑 → ((𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋)))
Distinct variable groups:   ,𝑎,𝑡   ,𝑎,𝑡   𝐺,𝑎,𝑏,𝑡   𝐼,𝑎,𝑡,𝑏   𝐿,𝑎,𝑡,𝑏   𝑂,𝑎,𝑡,𝑏   𝑃,𝑎,𝑡,𝑏   𝑊,𝑎,𝑡   𝑋,𝑎,𝑡,𝑏   𝑌,𝑎,𝑡,𝑏   𝑍,𝑎,𝑡,𝑏   𝜑,𝑎,𝑡
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑏)   (𝑏)   (𝑏)   𝑊(𝑏)

Proof of Theorem quadcgrprlng
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 quadcgrprlng.l . . . . 5 𝐿 = (LineG‘𝐺)
2 eqid 2762 . . . . 5 (hlG‘𝐺) = (hlG‘𝐺)
3 quadcgrprlng.r . . . . 5 = (parlnG‘𝐺)
4 quadcgrprlng.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 quadcgrprlng.1 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiGE)
76ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝐺 ∈ TarskiGE)
8 quadcgrprlng.p . . . . . 6 𝑃 = (Base‘𝐺)
9 quadcgrprlng.i . . . . . . . 8 𝐼 = (Itv‘𝐺)
10 quadcgrprlng.y . . . . . . . 8 (𝜑𝑌𝑃)
11 quadcgrprlng.z . . . . . . . 8 (𝜑𝑍𝑃)
12 quadcgrprlng.x . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋𝑃)
13 quadcgrprlng.2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
148, 1, 9, 4, 10, 11, 12, 13ncolrot2 28913 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ (𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌) ∨ 𝑋 = 𝑌))
158, 9, 1, 4, 11, 12, 10, 14ncolne2 28981 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑌)
1615necomd 3012 . . . . . . . 8 (𝜑𝑌𝑍)
178, 9, 1, 4, 10, 11, 16tgelrnln 28985 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∈ ran 𝐿)
1817ad3antrrr 743 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) ∈ ran 𝐿)
1913orsild 1019 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
2012, 19eldifd 3913 . . . . . . 7 (𝜑𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑌𝐿𝑍)))
2120ad3antrrr 743 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑌𝐿𝑍)))
228, 1, 2, 5, 18, 21tgelrnpln 29141 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋) ∈ ran (hlG‘𝐺))
23 quadcgrprlng.3 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑊))
241, 3, 4, 23prlngrcl2 29308 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
2524ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
268, 9, 1, 4, 10, 11, 16tglinerflx2 28989 . . . . . . . 8 (𝜑𝑍 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
27 quadcgrprlng.w . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊𝑃)
288, 9, 1, 4, 11, 27, 24tglnne 28983 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑊)
298, 9, 1, 4, 11, 27, 28tglinerflx1 28988 . . . . . . . 8 (𝜑𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
3026, 29elind 4149 . . . . . . 7 (𝜑𝑍 ∈ ((𝑌𝐿𝑍) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
3130ne0d 4291 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑌𝐿𝑍) ∩ (𝑍𝐿𝑊)) ≠ ∅)
3231ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → ((𝑌𝐿𝑍) ∩ (𝑍𝐿𝑊)) ≠ ∅)
3314orsild 1019 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
3426adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑍 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
354adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
366adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝐺 ∈ TarskiGE)
371, 2, 3, 4, 23prlngsym 29306 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) (𝑋𝐿𝑌))
3837adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) (𝑋𝐿𝑌))
3924adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
401, 2, 3, 35, 39prlngref 29305 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) (𝑍𝐿𝑊))
41 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊))
4240, 41breqtrrd 5137 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) (𝑌𝐿𝑍))
438, 9, 1, 4, 12, 10, 11, 13ncolne1 28980 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋𝑌)
448, 9, 1, 4, 12, 10, 43tglinerflx2 28989 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
4544adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑌 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
468, 9, 1, 4, 10, 11, 16tglinerflx1 28988 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
4746adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑌 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
488, 3, 35, 36, 38, 42, 45, 47prlngeq 29322 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑌𝐿𝑍))
4934, 48eleqtrrd 2865 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
5033, 49mtand 828 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊))
5150neqned 2964 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
5251ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
53 simplr 781 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) 𝑎)
548, 9, 1, 2, 5, 18, 21elplnglnid 29148 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) ⊆ ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
55 simpr 490 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑋𝑎)
5619ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → ¬ 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
57 nelne1 3054 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑎 ∧ ¬ 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍)) → 𝑎 ≠ (𝑌𝐿𝑍))
5855, 56, 57syl2anc 596 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑎 ≠ (𝑌𝐿𝑍))
5958necomd 3012 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) ≠ 𝑎)
601, 2, 3, 5, 53, 59, 55prlngpln3 29314 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑎 ⊆ ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
618, 9, 1, 4, 12, 10, 11, 27, 13tglineneq 29000 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
621, 2, 3, 4, 23, 61, 29prlngpln3 29314 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ⊆ ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍))
638, 1, 9, 4, 10, 11, 12, 13ncolcom 28911 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌) ∨ 𝑍 = 𝑌))
6463orsild 1019 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌))
6512, 64eldifd 3913 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
6611, 33eldifd 3913 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
678, 9, 1, 2, 4, 65, 10, 66, 43plngrot 29155 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍) = ((𝑍𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑋))
688, 9, 1, 4, 11, 10, 15tglinecom 28990 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑌) = (𝑌𝐿𝑍))
6968oveq1d 7432 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑍𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑋) = ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
7067, 69eqtr2d 2798 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋) = ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍))
7162, 70sseqtrrd 3971 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ⊆ ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
7271ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑍𝐿𝑊) ⊆ ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
731, 2, 3, 5, 7, 22, 25, 32, 52, 53, 54, 60, 72prlnginn0 29325 . . . 4 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊)) ≠ ∅)
74 simpllr 788 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌𝐿𝑍) 𝑎)
755adantr 486 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝐺 ∈ TarskiG)
7625adantr 486 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
77 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
7877elin2d 4154 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
798, 1, 9, 75, 76, 78tglnpt 28899 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤𝑃)
8012ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑋𝑃)
8129adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
824adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
836adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝐺 ∈ TarskiGE)
848, 9, 1, 4, 12, 10, 43tgelrnln 28985 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∈ ran 𝐿)
8584adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) ∈ ran 𝐿)
861, 2, 3, 82, 85prlngref 29305 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑋𝐿𝑌))
8723adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑊))
888, 9, 1, 4, 12, 10, 43tglinerflx1 28988 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
8988adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
90 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
918, 3, 82, 83, 86, 87, 89, 90prlngeq 29322 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑍𝐿𝑊))
9281, 91eleqtrrd 2865 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
9333, 92mtand 828 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
9493ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
95 nelne2 3055 . . . . . . . . 9 ((𝑤 ∈ (𝑍𝐿𝑊) ∧ ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑤𝑋)
9678, 94, 95syl2anc 596 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤𝑋)
97 simp-4r 796 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑎 ∈ ran 𝐿)
9877elin1d 4153 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤𝑎)
99 simplr 781 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑋𝑎)
1008, 9, 1, 75, 79, 80, 96, 96, 97, 98, 99tglinethru 28991 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑎 = (𝑤𝐿𝑋))
10174, 100breqtrd 5135 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌𝐿𝑍) (𝑤𝐿𝑋))
102 quadcgrprlng.d . . . . . . . 8 = (dist‘𝐺)
103 eqid 2762 . . . . . . . 8 (hlG‘𝐺) = (hlG‘𝐺)
10411ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑍𝑃)
10510ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑌𝑃)
10627ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑊𝑃)
10728necomd 3012 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊𝑍)
108107ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑊𝑍)
10943ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑋𝑌)
110 quadcgrprlng.o . . . . . . . . 9 𝑂 = {⟨𝑎, 𝑏⟩ ∣ ((𝑎 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑍)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑍))) ∧ ∃𝑡 ∈ (𝑋𝐿𝑍)𝑡 ∈ (𝑎𝐼𝑏))}
1118, 9, 1, 4, 12, 10, 11, 13ncolne2 28981 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋𝑍)
1128, 9, 1, 4, 12, 11, 111tgelrnln 28985 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑍) ∈ ran 𝐿)
113112ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑋𝐿𝑍) ∈ ran 𝐿)
114 quadcgrprlng.5 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌𝑂𝑊)
1158, 102, 9, 110, 1, 112, 4, 10, 27, 114oppcom 29107 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑊𝑂𝑌)
116115ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑊𝑂𝑌)
1178, 9, 1, 4, 12, 11, 111tglinerflx2 28989 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑍))
118117ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑍))
1197adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝐺 ∈ TarskiGE)
12013ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
12123ad4antr 745 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑊))
12219ad4antr 745 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ¬ 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
123 simpllr 788 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑋𝑎)
12475adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝐺 ∈ TarskiG)
125119adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝐺 ∈ TarskiGE)
1261, 2, 3, 4, 17prlngref 29305 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) (𝑌𝐿𝑍))
127126ad5antr 747 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → (𝑌𝐿𝑍) (𝑌𝐿𝑍))
128 simp-4r 796 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → (𝑌𝐿𝑍) 𝑎)
12926ad5antr 747 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑍 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
130 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑍 = 𝑤)
13198adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑤𝑎)
132130, 131eqeltrd 2862 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑍𝑎)
1338, 3, 124, 125, 127, 128, 129, 132prlngeq 29322 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → (𝑌𝐿𝑍) = 𝑎)
134123, 133eleqtrrd 2865 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
135122, 134mtand 828 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ¬ 𝑍 = 𝑤)
136135neqned 2964 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑍𝑤)
13729ad4antr 745 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
1388, 9, 1, 75, 104, 79, 136, 136, 76, 137, 78tglinethru 28991 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑤))
139121, 138breqtrd 5135 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑤))
1408, 102, 1, 3, 75, 119, 80, 105, 104, 79, 120, 139, 101, 110, 9prlngsymquadopp 29330 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤𝑂𝑌)
1418, 9, 1, 4, 11, 27, 28tglinecom 28990 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑊𝐿𝑍))
142141ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑊𝐿𝑍))
14378, 142eleqtrd 2864 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 ∈ (𝑊𝐿𝑍))
1448, 9, 1, 110, 103, 75, 113, 106, 105, 116, 118, 140, 143hlopp 29137 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤((hlG‘𝐺)‘𝑍)𝑊)
1458, 9, 103, 27, 12, 11, 4, 107hlid 28962 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊((hlG‘𝐺)‘𝑍)𝑊)
146145ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑊((hlG‘𝐺)‘𝑍)𝑊)
1478, 102, 1, 3, 75, 119, 80, 105, 104, 79, 120, 139, 101prlngsymquad 29329 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ((𝑋 𝑌) = (𝑍 𝑤) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑤 𝑋)))
148147simpld 500 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑋 𝑌) = (𝑍 𝑤))
149148eqcomd 2768 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍 𝑤) = (𝑋 𝑌))
150 quadcgrprlng.4 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑋 𝑌) = (𝑍 𝑊))
151150eqcomd 2768 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑍 𝑊) = (𝑋 𝑌))
152151ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍 𝑊) = (𝑋 𝑌))
1538, 102, 103, 104, 80, 105, 75, 106, 108, 109, 144, 146, 149, 152hlcgreq 28972 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 = 𝑊)
154153oveq1d 7432 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑤𝐿𝑋) = (𝑊𝐿𝑋))
155101, 154breqtrd 5135 . . . . 5 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋))
156147simprd 501 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌 𝑍) = (𝑤 𝑋))
157153oveq1d 7432 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑤 𝑋) = (𝑊 𝑋))
158156, 157eqtrd 2797 . . . . 5 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋))
159155, 158jca 521 . . . 4 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → ((𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋)))
16073, 159n0limd 4304 . . 3 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → ((𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋)))
161160anasss 472 . 2 (((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ ((𝑌𝐿𝑍) 𝑎𝑋𝑎)) → ((𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋)))
1628, 1, 3, 4, 17, 12prlngex 29316 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ ran 𝐿((𝑌𝐿𝑍) 𝑎𝑋𝑎))
163161, 162r19.29a 3172 1 (𝜑 → ((𝑌𝐿𝑍) (𝑊𝐿𝑋) ∧ (𝑌 𝑍) = (𝑊 𝑋)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wa 401  wo 861   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2957  wrex 3088  cdif 3899  cin 3901  wss 3902  c0 4282   class class class wbr 5107  {copab 5171  ran crn 5660  cfv 6537  (class class class)co 7417  Basecbs 17307  distcds 17357  TarskiGcstrkg 28776  TarskiGEcstrkge 28781  Itvcitv 28782  LineGclng 28783  hlGchlg 28950  hlGcplng 29138  parlnGcprlng 29301
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  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 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-dju 9910  df-card 9948  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-n0 12533  df-xnn0 12606  df-z 12620  df-uz 12892  df-fz 13566  df-fzo 13714  df-hash 14399  df-word 14583  df-concat 14640  df-s1 14667  df-s2 14923  df-s3 14924  df-trkgc 28797  df-trkgb 28798  df-trkgcb 28799  df-trkge 28800  df-trkgld 28801  df-trkg 28802  df-cgrg 28861  df-ismt 28883  df-leg 28933  df-hlg 28951  df-mir 29012  df-rag 29056  df-perpg 29058  df-hpg 29123  df-plng 29139  df-mid 29166  df-lmi 29167  df-cgra 29202  df-prlng 29302
This theorem is used by:  tgaltai  29332
  Copyright terms: Public domain W3C validator