rrx2vlinest - Mathbox for Alexander van der Vekens

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Theorem rrx2vlinest 43305

Description: The vertical line passing through the two different points 𝑋 and 𝑌 in a real Euclidean space of dimension 2 in "standard form". (Contributed by AV, 2-Feb-2023.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
rrx2line.i	⊢ 𝐼 = {1, 2}
rrx2line.e	⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
rrx2line.b	⊢ 𝑃 = (ℝ ↑_𝑚 𝐼)
rrx2line.l	⊢ 𝐿 = (Line_M‘𝐸)

**Assertion**
Ref	Expression
rrx2vlinest	⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)})

Distinct variable groups: 𝐸,𝑝 𝐼,𝑝 𝑃,𝑝 𝑋,𝑝 𝑌,𝑝 Allowed substitution hint: 𝐿(𝑝)

Proof of Theorem rrx2vlinest Dummy variable 𝑡 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq1 6436	. . . . 5 ⊢ (𝑋 = 𝑌 → (𝑋‘2) = (𝑌‘2))
2	1	necon3i 3031	. . . 4 ⊢ ((𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2) → 𝑋 ≠ 𝑌)
3	2	adantl 475	. . 3 ⊢ (((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → 𝑋 ≠ 𝑌)
4		rrx2line.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = {1, 2}
5		rrx2line.e	. . . 4 ⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
6		rrx2line.b	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (ℝ ↑_𝑚 𝐼)
7		rrx2line.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (Line_M‘𝐸)
8	4, 5, 6, 7	rrx2line 43304	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))})
9	3, 8	syl3an3 1209	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))})
10		oveq2 6918	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑌‘1) = (𝑋‘1) → (𝑡 · (𝑌‘1)) = (𝑡 · (𝑋‘1)))
11	10	oveq2d 6926	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑌‘1) = (𝑋‘1) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
12	11	eqcoms 2833	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
13	12	adantr 474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
14	13	3ad2ant3 1169	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
15	14	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
16	15	adantr 474	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))))
17	4, 6	rrx2pxel 42271	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘1) ∈ ℝ)
18	17	recnd 10392	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘1) ∈ ℂ)
19	18	3ad2ant1 1167	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋‘1) ∈ ℂ)
20	19	adantr 474	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑋‘1) ∈ ℂ)
21	20	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (𝑋‘1) ∈ ℂ)
22		recn 10349	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑡 ∈ ℝ → 𝑡 ∈ ℂ)
23	22	adantl 475	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝑡 ∈ ℂ)
24	21, 23	affineid 43286	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑋‘1))) = (𝑋‘1))
25	16, 24	eqtrd 2861	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) = (𝑋‘1))
26	25	eqeq2d 2835	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ↔ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)))
27	26	anbi1d 623	. . . . 5 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))))
28	27	rexbidva 3259	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))))
29		simpl 476	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) → (𝑝‘1) = (𝑋‘1))
30	29	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) → (𝑝‘1) = (𝑋‘1)))
31	30	rexlimdva 3240	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) → (𝑝‘1) = (𝑋‘1)))
32	4, 6	rrx2pyel 42272	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑝 ∈ 𝑃 → (𝑝‘2) ∈ ℝ)
33	32	adantl 475	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑝‘2) ∈ ℝ)
34	4, 6	rrx2pyel 42272	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘2) ∈ ℝ)
35	34	3ad2ant1 1167	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋‘2) ∈ ℝ)
36	35	adantr 474	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑋‘2) ∈ ℝ)
37	33, 36	resubcld 10789	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℝ)
38	4, 6	rrx2pyel 42272	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑌 ∈ 𝑃 → (𝑌‘2) ∈ ℝ)
39	38	3ad2ant2 1168	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑌‘2) ∈ ℝ)
40	39, 35	resubcld 10789	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℝ)
41	40	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℝ)
42	38	recnd 10392	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑌 ∈ 𝑃 → (𝑌‘2) ∈ ℂ)
43	42	3ad2ant2 1168	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑌‘2) ∈ ℂ)
44	34	recnd 10392	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (𝑋‘2) ∈ ℂ)
45	44	3ad2ant1 1167	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋‘2) ∈ ℂ)
46		simpr 479	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))
47	46	necomd 3054	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2)) → (𝑌‘2) ≠ (𝑋‘2))
48	47	3ad2ant3 1169	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑌‘2) ≠ (𝑋‘2))
49	43, 45, 48	subne0d 10729	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ≠ 0)
50	49	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ≠ 0)
51	37, 41, 50	redivcld 11186	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) ∈ ℝ)
52	51	adantr 474	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) ∈ ℝ)
53		oveq2 6918	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → (1 − 𝑡) = (1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))))
54	53	oveq1d 6925	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → ((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) = ((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)))
55		oveq1 6917	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → (𝑡 · (𝑌‘2)) = ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2)))
56	54, 55	oveq12d 6928	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))))
57	56	eqeq2d 2835	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → ((𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))) ↔ (𝑝‘2) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2)))))
58	57	anbi2d 622	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) → (((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))))))
59	58	adantl 475	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) ∧ 𝑡 = (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) → (((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))))))
60		simpr 479	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → (𝑝‘1) = (𝑋‘1))
61	44	mulid2d 10382	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑃 → (1 · (𝑋‘2)) = (𝑋‘2))
62	61	3ad2ant1 1167	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (1 · (𝑋‘2)) = (𝑋‘2))
63	62	adantr 474	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (1 · (𝑋‘2)) = (𝑋‘2))
64	37	recnd 10392	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℂ)
65	42	adantl 475	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃) → (𝑌‘2) ∈ ℂ)
66	44	adantr 474	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃) → (𝑋‘2) ∈ ℂ)
67	65, 66	subcld 10720	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℂ)
68	67	3adant3 1166	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℂ)
69	68	adantr 474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)) ∈ ℂ)
70	64, 69, 50	divcan1d 11135	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) = ((𝑝‘2) − (𝑋‘2)))
71	63, 70	oveq12d 6928	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((1 · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) = ((𝑋‘2) + ((𝑝‘2) − (𝑋‘2))))
72	45	adantr 474	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑋‘2) ∈ ℂ)
73	32	recnd 10392	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑝 ∈ 𝑃 → (𝑝‘2) ∈ ℂ)
74	73	adantl 475	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑝‘2) ∈ ℂ)
75	72, 74	pncan3d 10723	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑋‘2) + ((𝑝‘2) − (𝑋‘2))) = (𝑝‘2))
76	71, 75	eqtr2d 2862	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑝‘2) = ((1 · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))))
77	76	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → (𝑝‘2) = ((1 · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))))
78		1cnd 10358	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → 1 ∈ ℂ)
79	51	recnd 10392	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) ∈ ℂ)
80	43	adantr 474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (𝑌‘2) ∈ ℂ)
81	78, 79, 72, 80	submuladdmuld 43283	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))) = ((1 · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))))
82	81	adantr 474	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))) = ((1 · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))))
83	77, 82	eqtr4d 2864	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → (𝑝‘2) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2))))
84	60, 83	jca 507	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − (((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2)))) · (𝑋‘2)) + ((((𝑝‘2) − (𝑋‘2)) / ((𝑌‘2) − (𝑋‘2))) · (𝑌‘2)))))
85	52, 59, 84	rspcedvd 3533	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)) → ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))))
86	85	ex 403	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) → ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))))
87	31, 86	impbid 204	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (𝑋‘1) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)))
88	28, 87	bitrd 271	. . 3 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2)))) ↔ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)))
89	88	rabbidva 3401	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ((𝑝‘1) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘1)) + (𝑡 · (𝑌‘1))) ∧ (𝑝‘2) = (((1 − 𝑡) · (𝑋‘2)) + (𝑡 · (𝑌‘2))))} = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)})
90	9, 89	eqtrd 2861	1 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑃 ∧ 𝑌 ∈ 𝑃 ∧ ((𝑋‘1) = (𝑌‘1) ∧ (𝑋‘2) ≠ (𝑌‘2))) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (𝑝‘1) = (𝑋‘1)})

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 198 ∧ wa 386 ∧ w3a 1111 = wceq 1656 ∈ wcel 2164 ≠ wne 2999 ∃wrex 3118 {crab 3121 {cpr 4401 ‘cfv 6127 (class class class)co 6910 ↑_𝑚 cmap 8127 ℂcc 10257 ℝcr 10258 0cc0 10259 1c1 10260 + caddc 10262 · cmul 10264 − cmin 10592 / cdiv 11016 2c2 11413 ℝ^crrx 23558 Line_Mcline 43291

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1894 ax-4 1908 ax-5 2009 ax-6 2075 ax-7 2112 ax-8 2166 ax-9 2173 ax-10 2192 ax-11 2207 ax-12 2220 ax-13 2389 ax-ext 2803 ax-rep 4996 ax-sep 5007 ax-nul 5015 ax-pow 5067 ax-pr 5129 ax-un 7214 ax-cnex 10315 ax-resscn 10316 ax-1cn 10317 ax-icn 10318 ax-addcl 10319 ax-addrcl 10320 ax-mulcl 10321 ax-mulrcl 10322 ax-mulcom 10323 ax-addass 10324 ax-mulass 10325 ax-distr 10326 ax-i2m1 10327 ax-1ne0 10328 ax-1rid 10329 ax-rnegex 10330 ax-rrecex 10331 ax-cnre 10332 ax-pre-lttri 10333 ax-pre-lttrn 10334 ax-pre-ltadd 10335 ax-pre-mulgt0 10336 ax-pre-sup 10337 ax-addf 10338 ax-mulf 10339

This theorem depends on definitions: df-bi 199 df-an 387 df-or 879 df-3or 1112 df-3an 1113 df-tru 1660 df-ex 1879 df-nf 1883 df-sb 2068 df-mo 2605 df-eu 2640 df-clab 2812 df-cleq 2818 df-clel 2821 df-nfc 2958 df-ne 3000 df-nel 3103 df-ral 3122 df-rex 3123 df-reu 3124 df-rmo 3125 df-rab 3126 df-v 3416 df-sbc 3663 df-csb 3758 df-dif 3801 df-un 3803 df-in 3805 df-ss 3812 df-pss 3814 df-nul 4147 df-if 4309 df-pw 4382 df-sn 4400 df-pr 4402 df-tp 4404 df-op 4406 df-uni 4661 df-int 4700 df-iun 4744 df-br 4876 df-opab 4938 df-mpt 4955 df-tr 4978 df-id 5252 df-eprel 5257 df-po 5265 df-so 5266 df-fr 5305 df-we 5307 df-xp 5352 df-rel 5353 df-cnv 5354 df-co 5355 df-dm 5356 df-rn 5357 df-res 5358 df-ima 5359 df-pred 5924 df-ord 5970 df-on 5971 df-lim 5972 df-suc 5973 df-iota 6090 df-fun 6129 df-fn 6130 df-f 6131 df-f1 6132 df-fo 6133 df-f1o 6134 df-fv 6135 df-riota 6871 df-ov 6913 df-oprab 6914 df-mpt2 6915 df-of 7162 df-om 7332 df-1st 7433 df-2nd 7434 df-supp 7565 df-tpos 7622 df-wrecs 7677 df-recs 7739 df-rdg 7777 df-1o 7831 df-oadd 7835 df-er 8014 df-map 8129 df-ixp 8182 df-en 8229 df-dom 8230 df-sdom 8231 df-fin 8232 df-fsupp 8551 df-sup 8623 df-pnf 10400 df-mnf 10401 df-xr 10402 df-ltxr 10403 df-le 10404 df-sub 10594 df-neg 10595 df-div 11017 df-nn 11358 df-2 11421 df-3 11422 df-4 11423 df-5 11424 df-6 11425 df-7 11426 df-8 11427 df-9 11428 df-n0 11626 df-z 11712 df-dec 11829 df-uz 11976 df-rp 12120 df-fz 12627 df-seq 13103 df-exp 13162 df-cj 14223 df-re 14224 df-im 14225 df-sqrt 14359 df-abs 14360 df-struct 16231 df-ndx 16232 df-slot 16233 df-base 16235 df-sets 16236 df-ress 16237 df-plusg 16325 df-mulr 16326 df-starv 16327 df-sca 16328 df-vsca 16329 df-ip 16330 df-tset 16331 df-ple 16332 df-ds 16334 df-unif 16335 df-hom 16336 df-cco 16337 df-0g 16462 df-prds 16468 df-pws 16470 df-mgm 17602 df-sgrp 17644 df-mnd 17655 df-mhm 17695 df-grp 17786 df-minusg 17787 df-sbg 17788 df-subg 17949 df-ghm 18016 df-cmn 18555 df-mgp 18851 df-ur 18863 df-ring 18910 df-cring 18911 df-oppr 18984 df-dvdsr 19002 df-unit 19003 df-invr 19033 df-dvr 19044 df-rnghom 19078 df-drng 19112 df-field 19113 df-subrg 19141 df-staf 19208 df-srng 19209 df-lmod 19228 df-lss 19296 df-sra 19540 df-rgmod 19541 df-cnfld 20114 df-refld 20319 df-dsmm 20446 df-frlm 20461 df-tng 22766 df-tcph 23345 df-rrx 23560 df-line 43293

This theorem is referenced by: rrx2linest 43306 line2y 43317

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