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

Theorem quadcgrprlng 29253
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 2766 . . . . 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 28869 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ (𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌) ∨ 𝑋 = 𝑌))
158, 9, 1, 4, 11, 12, 10, 14ncolne2 28936 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑌)
1615necomd 3016 . . . . . . . 8 (𝜑𝑌𝑍)
178, 9, 1, 4, 10, 11, 16tgelrnln 28940 . . . . . . 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 3919 . . . . . . 7 (𝜑𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑌𝐿𝑍)))
2120ad3antrrr 743 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑌𝐿𝑍)))
228, 1, 2, 5, 18, 21tgelrnpln 29095 . . . . 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 29230 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
2524ad3antrrr 743 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑍𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
268, 9, 1, 4, 10, 11, 16tglinerflx2 28944 . . . . . . . 8 (𝜑𝑍 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
27 quadcgrprlng.w . . . . . . . . 9 (𝜑𝑊𝑃)
288, 9, 1, 4, 11, 27, 24tglnne 28938 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍𝑊)
298, 9, 1, 4, 11, 27, 28tglinerflx1 28943 . . . . . . . 8 (𝜑𝑍 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
3026, 29elind 4156 . . . . . . 7 (𝜑𝑍 ∈ ((𝑌𝐿𝑍) ∩ (𝑍𝐿𝑊)))
3130ne0d 4298 . . . . . 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 29228 . . . . . . . . . . 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 29227 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) (𝑍𝐿𝑊))
41 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊))
4240, 41breqtrrd 5144 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑍𝐿𝑊) (𝑌𝐿𝑍))
438, 9, 1, 4, 12, 10, 11, 13ncolne1 28935 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋𝑌)
448, 9, 1, 4, 12, 10, 43tglinerflx2 28944 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
4544adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑌 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
468, 9, 1, 4, 10, 11, 16tglinerflx1 28943 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
4746adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑌 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
488, 3, 35, 36, 38, 42, 45, 47prlngeq 29244 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑌𝐿𝑍))
4934, 48eleqtrrd 2869 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊)) → 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
5033, 49mtand 828 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ (𝑌𝐿𝑍) = (𝑍𝐿𝑊))
5150neqned 2968 . . . . . 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 29102 . . . . 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 3058 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑎 ∧ ¬ 𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍)) → 𝑎 ≠ (𝑌𝐿𝑍))
5855, 56, 57syl2anc 596 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑎 ≠ (𝑌𝐿𝑍))
5958necomd 3016 . . . . . 6 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → (𝑌𝐿𝑍) ≠ 𝑎)
601, 2, 3, 5, 53, 59, 55prlngpln3 29236 . . . . 5 ((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) → 𝑎 ⊆ ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
618, 9, 1, 4, 12, 10, 11, 27, 13tglineneq 28955 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ≠ (𝑍𝐿𝑊))
621, 2, 3, 4, 23, 61, 29prlngpln3 29236 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) ⊆ ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍))
638, 1, 9, 4, 10, 11, 12, 13ncolcom 28867 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌) ∨ 𝑍 = 𝑌))
6463orsild 1019 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ 𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑌))
6512, 64eldifd 3919 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑋 ∈ (𝑃 ∖ (𝑍𝐿𝑌)))
6611, 33eldifd 3919 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
678, 9, 1, 2, 4, 65, 10, 66, 43plngrot 29109 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍) = ((𝑍𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑋))
688, 9, 1, 4, 11, 10, 15tglinecom 28945 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑌) = (𝑌𝐿𝑍))
6968oveq1d 7438 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑍𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑋) = ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋))
7067, 69eqtr2d 2802 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑌𝐿𝑍)(hlG‘𝐺)𝑋) = ((𝑋𝐿𝑌)(hlG‘𝐺)𝑍))
7162, 70sseqtrrd 3977 . . . . . 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 29247 . . . 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 4161 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 ∈ (𝑍𝐿𝑊))
798, 1, 9, 75, 76, 78tglnpt 28855 . . . . . . . 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 28940 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∈ ran 𝐿)
8584adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) ∈ ran 𝐿)
861, 2, 3, 82, 85prlngref 29227 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑋𝐿𝑌))
8723adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) (𝑍𝐿𝑊))
888, 9, 1, 4, 12, 10, 43tglinerflx1 28943 . . . . . . . . . . . . . 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 29244 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑍𝐿𝑊)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑍𝐿𝑊))
9281, 91eleqtrrd 2869 . . . . . . . . . . 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 3059 . . . . . . . . 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 4160 . . . . . . . 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 28946 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑎 = (𝑤𝐿𝑋))
10174, 100breqtrd 5142 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑌𝐿𝑍) (𝑤𝐿𝑋))
102 quadcgrprlng.d . . . . . . . 8 = (dist‘𝐺)
103 eqid 2766 . . . . . . . 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 3016 . . . . . . . . 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 28936 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋𝑍)
1128, 9, 1, 4, 12, 11, 111tgelrnln 28940 . . . . . . . . . 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 29062 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑊𝑂𝑌)
116115ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑊𝑂𝑌)
1178, 9, 1, 4, 12, 11, 111tglinerflx2 28944 . . . . . . . . . 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 29227 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2866 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → 𝑍𝑎)
1338, 3, 124, 125, 127, 128, 129, 132prlngeq 29244 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) ∧ 𝑍 = 𝑤) → (𝑌𝐿𝑍) = 𝑎)
134123, 133eleqtrrd 2869 . . . . . . . . . . . . . 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 2968 . . . . . . . . . . . 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 28946 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑍𝐿𝑤))
139121, 138breqtrd 5142 . . . . . . . . . 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 29252 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤𝑂𝑌)
1418, 9, 1, 4, 11, 27, 28tglinecom 28945 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑊𝐿𝑍))
142141ad4antr 745 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍𝐿𝑊) = (𝑊𝐿𝑍))
14378, 142eleqtrd 2868 . . . . . . . . 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 29091 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤((hlG‘𝐺)‘𝑍)𝑊)
1458, 9, 103, 27, 12, 11, 4, 107hlid 28918 . . . . . . . . 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 29251 . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑍 𝑤) = (𝑋 𝑌))
150 quadcgrprlng.4 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑋 𝑌) = (𝑍 𝑊))
151150eqcomd 2772 . . . . . . . . 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 28928 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → 𝑤 = 𝑊)
154153oveq1d 7438 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑤𝐿𝑋) = (𝑊𝐿𝑋))
155101, 154breqtrd 5142 . . . . 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 7438 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ∈ ran 𝐿) ∧ (𝑌𝐿𝑍) 𝑎) ∧ 𝑋𝑎) ∧ 𝑤 ∈ (𝑎 ∩ (𝑍𝐿𝑊))) → (𝑤 𝑋) = (𝑊 𝑋))
158156, 157eqtrd 2801 . . . . 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 4311 . . 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 29238 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ ran 𝐿((𝑌𝐿𝑍) 𝑎𝑋𝑎))
163161, 162r19.29a 3176 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 2146  wne 2961  wrex 3092  cdif 3905  cin 3907  wss 3908  c0 4289   class class class wbr 5114  {copab 5178  ran crn 5667  cfv 6543  (class class class)co 7423  Basecbs 17294  distcds 17344  TarskiGcstrkg 28733  TarskiGEcstrkge 28738  Itvcitv 28739  LineGclng 28740  hlGchlg 28906  hlGcplng 29092  parlnGcprlng 29223
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 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195
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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-oadd 8466  df-er 8703  df-map 8835  df-pm 8836  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-dju 9906  df-card 9944  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-n0 12523  df-xnn0 12596  df-z 12610  df-uz 12881  df-fz 13554  df-fzo 13702  df-hash 14387  df-word 14571  df-concat 14628  df-s1 14655  df-s2 14911  df-s3 14912  df-trkgc 28754  df-trkgb 28755  df-trkgcb 28756  df-trkge 28757  df-trkgld 28758  df-trkg 28759  df-cgrg 28817  df-ismt 28839  df-leg 28889  df-hlg 28907  df-mir 28967  df-rag 29011  df-perpg 29013  df-hpg 29077  df-plng 29093  df-mid 29120  df-lmi 29121  df-cgra 29156  df-prlng 29224
This theorem is used by:  tgaltai  29254
  Copyright terms: Public domain W3C validator