Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rrxline Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rrxline 48584
Description: The line passing through the two different points 𝑋 and 𝑌 in a generalized real Euclidean space of finite dimension. (Contributed by AV, 14-Jan-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
rrxlines.e 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
rrxlines.p 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
rrxlines.l 𝐿 = (LineM𝐸)
rrxlines.m · = ( ·𝑠𝐸)
rrxlines.a + = (+g𝐸)
Assertion
Ref Expression
rrxline ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))})
Distinct variable groups:   𝐸,𝑝,𝑡   𝐼,𝑝,𝑡   𝑃,𝑝   𝑋,𝑝,𝑡   𝑌,𝑝,𝑡
Allowed substitution hints:   𝑃(𝑡)   + (𝑡,𝑝)   · (𝑡,𝑝)   𝐿(𝑡,𝑝)

Proof of Theorem rrxline
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rrxlines.e . . . . 5 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
2 rrxlines.p . . . . 5 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
3 rrxlines.l . . . . 5 𝐿 = (LineM𝐸)
4 rrxlines.m . . . . 5 · = ( ·𝑠𝐸)
5 rrxlines.a . . . . 5 + = (+g𝐸)
61, 2, 3, 4, 5rrxlines 48583 . . . 4 (𝐼 ∈ Fin → 𝐿 = (𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))}))
76oveqd 7448 . . 3 (𝐼 ∈ Fin → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑋(𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))})𝑌))
87adantr 480 . 2 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → (𝑋𝐿𝑌) = (𝑋(𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))})𝑌))
9 eqidd 2736 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → (𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))}) = (𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))}))
10 simpl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → 𝑥 = 𝑋)
1110oveq2d 7447 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → ((1 − 𝑡) · 𝑥) = ((1 − 𝑡) · 𝑋))
12 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → 𝑦 = 𝑌)
1312oveq2d 7447 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → (𝑡 · 𝑦) = (𝑡 · 𝑌))
1411, 13oveq12d 7449 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦)) = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌)))
1514eqeq2d 2746 . . . . . 6 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → (𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦)) ↔ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))))
1615rexbidv 3177 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → (∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦)) ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))))
1716rabbidv 3441 . . . 4 ((𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌) → {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))} = {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))})
1817adantl 481 . . 3 (((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) ∧ (𝑥 = 𝑋𝑦 = 𝑌)) → {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))} = {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))})
19 sneq 4641 . . . . 5 (𝑥 = 𝑋 → {𝑥} = {𝑋})
2019difeq2d 4136 . . . 4 (𝑥 = 𝑋 → (𝑃 ∖ {𝑥}) = (𝑃 ∖ {𝑋}))
2120adantl 481 . . 3 (((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) ∧ 𝑥 = 𝑋) → (𝑃 ∖ {𝑥}) = (𝑃 ∖ {𝑋}))
22 simpr1 1193 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → 𝑋𝑃)
23 id 22 . . . . . . . 8 (𝑋𝑌𝑋𝑌)
2423necomd 2994 . . . . . . 7 (𝑋𝑌𝑌𝑋)
2524anim2i 617 . . . . . 6 ((𝑌𝑃𝑋𝑌) → (𝑌𝑃𝑌𝑋))
26253adant1 1129 . . . . 5 ((𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌) → (𝑌𝑃𝑌𝑋))
27 eldifsn 4791 . . . . 5 (𝑌 ∈ (𝑃 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑌𝑃𝑌𝑋))
2826, 27sylibr 234 . . . 4 ((𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌) → 𝑌 ∈ (𝑃 ∖ {𝑋}))
2928adantl 481 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → 𝑌 ∈ (𝑃 ∖ {𝑋}))
302ovexi 7465 . . . . 5 𝑃 ∈ V
3130rabex 5345 . . . 4 {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))} ∈ V
3231a1i 11 . . 3 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))} ∈ V)
339, 18, 21, 22, 29, 32ovmpodx 7584 . 2 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → (𝑋(𝑥𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑥) + (𝑡 · 𝑦))})𝑌) = {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))})
348, 33eqtrd 2775 1 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑋𝑃𝑌𝑃𝑋𝑌)) → (𝑋𝐿𝑌) = {𝑝𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡) · 𝑋) + (𝑡 · 𝑌))})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  wne 2938  wrex 3068  {crab 3433  Vcvv 3478  cdif 3960  {csn 4631  cfv 6563  (class class class)co 7431  cmpo 7433  m cmap 8865  Fincfn 8984  cr 11152  1c1 11154  cmin 11490  +gcplusg 17298   ·𝑠 cvsca 17302  ℝ^crrx 25431  LineMcline 48577
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230  ax-pre-sup 11231  ax-addf 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-supp 8185  df-tpos 8250  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-er 8744  df-map 8867  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9400  df-sup 9480  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11919  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-rp 13033  df-fz 13545  df-seq 14040  df-exp 14100  df-cj 15135  df-re 15136  df-im 15137  df-sqrt 15271  df-abs 15272  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-starv 17313  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-unif 17321  df-hom 17322  df-cco 17323  df-0g 17488  df-prds 17494  df-pws 17496  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-subg 19154  df-cmn 19815  df-abl 19816  df-mgp 20153  df-rng 20171  df-ur 20200  df-ring 20253  df-cring 20254  df-oppr 20351  df-dvdsr 20374  df-unit 20375  df-invr 20405  df-dvr 20418  df-subrng 20563  df-subrg 20587  df-drng 20748  df-field 20749  df-sra 21190  df-rgmod 21191  df-cnfld 21383  df-refld 21641  df-dsmm 21770  df-frlm 21785  df-tng 24613  df-tcph 25217  df-rrx 25433  df-line 48579
This theorem is referenced by:  rrxlinec  48586
  Copyright terms: Public domain W3C validator