Theorem rrxlinesc 46811

Description: Definition of lines passing through two different points in a generalized real Euclidean space of finite dimension, expressed by their coordinates. (Contributed by AV, 13-Feb-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
rrxlinesc.e	⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
rrxlinesc.p	⊢ 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
rrxlinesc.l	⊢ 𝐿 = (LineM‘𝐸)

Assertion

Ref	Expression
rrxlinesc	⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))}))

Distinct variable groups:   𝐸,𝑝,𝑡,𝑥,𝑦   𝑖,𝐼,𝑝,𝑡,𝑥,𝑦   𝑃,𝑖,𝑝,𝑡

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑥,𝑦)   𝐸(𝑖)   𝐿(𝑥,𝑦,𝑡,𝑖,𝑝)

Proof of Theorem rrxlinesc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rrxlinesc.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = (ℝ^‘𝐼)
2		rrxlinesc.p	. . 3 ⊢ 𝑃 = (ℝ ↑m 𝐼)
3		rrxlinesc.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (LineM‘𝐸)
4		eqid 2736	. . 3 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝐸) = ( ·𝑠 ‘𝐸)
5		eqid 2736	. . 3 ⊢ (+g‘𝐸) = (+g‘𝐸)
6	1, 2, 3, 4, 5	rrxlines 46809	. 2 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡)( ·𝑠 ‘𝐸)𝑥)(+g‘𝐸)(𝑡( ·𝑠 ‘𝐸)𝑦))}))
7		eqid 2736	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝐸) = (Base‘𝐸)
8		simpll1 1212	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝐼 ∈ Fin)
9		1red 11156	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 1 ∈ ℝ)
10		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝑡 ∈ ℝ)
11	9, 10	resubcld 11583	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (1 − 𝑡) ∈ ℝ)
12		id 22	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝐼 ∈ Fin)
13	12, 1, 7	rrxbasefi 24774	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (Base‘𝐸) = (ℝ ↑m 𝐼))
14	2, 13	eqtr4id 2795	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝑃 = (Base‘𝐸))
15	14	eleq2d 2823	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑥 ∈ 𝑃 ↔ 𝑥 ∈ (Base‘𝐸)))
16	15	biimpa 477	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐸))
17	16	3adant3 1132	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐸))
18	17	ad2antrr 724	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐸))
19		eldifi 4086	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) → 𝑦 ∈ 𝑃)
20	14	eleq2d 2823	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑦 ∈ 𝑃 ↔ 𝑦 ∈ (Base‘𝐸)))
21	19, 20	imbitrid 243	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐸)))
22	21	a1d 25	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑥 ∈ 𝑃 → (𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐸))))
23	22	3imp 1111	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐸))
24	23	ad2antrr 724	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐸))
25	14	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) → 𝑃 = (Base‘𝐸))
26	25	eleq2d 2823	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) → (𝑝 ∈ 𝑃 ↔ 𝑝 ∈ (Base‘𝐸)))
27	26	biimpa 477	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → 𝑝 ∈ (Base‘𝐸))
28	27	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → 𝑝 ∈ (Base‘𝐸))
29	1, 7, 4, 8, 11, 18, 24, 28, 5, 10	rrxplusgvscavalb 24759	. . . . 5 ⊢ ((((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) ∧ 𝑡 ∈ ℝ) → (𝑝 = (((1 − 𝑡)( ·𝑠 ‘𝐸)𝑥)(+g‘𝐸)(𝑡( ·𝑠 ‘𝐸)𝑦)) ↔ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))))
30	29	rexbidva 3173	. . . 4 ⊢ (((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) ∧ 𝑝 ∈ 𝑃) → (∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡)( ·𝑠 ‘𝐸)𝑥)(+g‘𝐸)(𝑡( ·𝑠 ‘𝐸)𝑦)) ↔ ∃𝑡 ∈ ℝ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))))
31	30	rabbidva 3414	. . 3 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑃 ∧ 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥})) → {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡)( ·𝑠 ‘𝐸)𝑥)(+g‘𝐸)(𝑡( ·𝑠 ‘𝐸)𝑦))} = {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))})
32	31	mpoeq3dva 7434	. 2 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ 𝑝 = (((1 − 𝑡)( ·𝑠 ‘𝐸)𝑥)(+g‘𝐸)(𝑡( ·𝑠 ‘𝐸)𝑦))}) = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))}))
33	6, 32	eqtrd 2776	1 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ ∃𝑡 ∈ ℝ ∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑦‘𝑖)))}))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064  ∃wrex 3073  {crab 3407   ∖ cdif 3907  {csn 4586  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357   ∈ cmpo 7359   ↑_m cmap 8765  Fincfn 8883  ℝcr 11050  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056   − cmin 11385  Basecbs 17083  +_gcplusg 17133   ·_𝑠 cvsca 17137  ℝ^crrx 24747  Line_Mcline 46803

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129  ax-addf 11130  ax-mulf 11131

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-of 7617  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-supp 8093  df-tpos 8157  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-er 8648  df-map 8767  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9306  df-sup 9378  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-5 12219  df-6 12220  df-7 12221  df-8 12222  df-9 12223  df-n0 12414  df-z 12500  df-dec 12619  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fz 13425  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-struct 17019  df-sets 17036  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-ress 17113  df-plusg 17146  df-mulr 17147  df-starv 17148  df-sca 17149  df-vsca 17150  df-ip 17151  df-tset 17152  df-ple 17153  df-ds 17155  df-unif 17156  df-hom 17157  df-cco 17158  df-0g 17323  df-prds 17329  df-pws 17331  df-mgm 18497  df-sgrp 18546  df-mnd 18557  df-mhm 18601  df-grp 18751  df-minusg 18752  df-sbg 18753  df-subg 18925  df-ghm 19006  df-cmn 19564  df-mgp 19897  df-ur 19914  df-ring 19966  df-cring 19967  df-oppr 20049  df-dvdsr 20070  df-unit 20071  df-invr 20101  df-dvr 20112  df-rnghom 20146  df-drng 20187  df-field 20188  df-subrg 20220  df-staf 20304  df-srng 20305  df-lmod 20324  df-lss 20393  df-sra 20633  df-rgmod 20634  df-cnfld 20797  df-refld 21009  df-dsmm 21138  df-frlm 21153  df-tng 23940  df-tcph 24533  df-rrx 24749  df-line 46805

This theorem is referenced by:  eenglngeehlnm  46815