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

Theorem symquadprlng 29422
Description: Symmetrical quadrilaterals are parallelograms. Theorem 12.18 of [Schwabhauser] p. 126. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Jul-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
symquadprlng.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
symquadprlng.d − = (dist‘𝐺)
symquadprlng.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
symquadprlng.r ∥ = (parlnG‘𝐺)
symquadprlng.g (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
symquadprlng.1 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiGE)
symquadprlng.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
symquadprlng.y (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
symquadprlng.z (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
symquadprlng.w (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
symquadprlng.2 (𝜑 → (𝑋 − 𝑌) = (𝑍 − 𝑊))
symquadprlng.3 (𝜑 → (𝑌 − 𝑍) = (𝑊 − 𝑋))
symquadprlng.4 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
symquadprlng.5 (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑊)
symquadprlng.6 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑋𝐿𝑍))
symquadprlng.7 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑌𝐿𝑊))
Assertion
Ref Expression
symquadprlng (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊) ∧ (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑊𝐿𝑋)))

Proof of Theorem symquadprlng
StepHypRef Expression
1 symquadprlng.p . . 3 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 symquadprlng.l . . 3 𝐿 = (LineG‘𝐺)
3 eqid 2761 . . 3 (hlG‘𝐺) = (hlG‘𝐺)
4 symquadprlng.r . . 3 ∥ = (parlnG‘𝐺)
5 eqid 2761 . . 3 (midG‘𝐺) = (midG‘𝐺)
6 symquadprlng.g . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
7 symquadprlng.1 . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiGE)
8 symquadprlng.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃)
9 symquadprlng.y . . 3 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃)
10 symquadprlng.z . . . 4 (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃)
11 eqid 2761 . . . . . 6 (Itv‘𝐺) = (Itv‘𝐺)
12 symquadprlng.4 . . . . . 6 (𝜑 → ¬ (𝑋 ∈ (𝑌𝐿𝑍) ∨ 𝑌 = 𝑍))
131, 2, 11, 6, 9, 10, 8, 12ncolrot2 29008 . . . . 5 (𝜑 → ¬ (𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌) ∨ 𝑋 = 𝑌))
1413orsild 1019 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑍 ∈ (𝑋𝐿𝑌))
1510, 14eldifd 3910 . . 3 (𝜑 → 𝑍 ∈ (𝑃 ∖ (𝑋𝐿𝑌)))
16 symquadprlng.w . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝑃)
17 symquadprlng.d . . . . . 6 − = (dist‘𝐺)
18 eqid 2761 . . . . . 6 (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
19 eqid 2761 . . . . . 6 ((pInvG‘𝐺)‘𝑇) = ((pInvG‘𝐺)‘𝑇)
20 symquadprlng.5 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑊)
211, 11, 2, 6, 9, 16, 20tgelrnln 29080 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑊) ∈ ran 𝐿)
22 symquadprlng.7 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑌𝐿𝑊))
231, 2, 11, 6, 21, 22tglnpt 28994 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑇 ∈ 𝑃)
24 symquadprlng.2 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 − 𝑌) = (𝑍 − 𝑊))
25 symquadprlng.3 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌 − 𝑍) = (𝑊 − 𝑋))
26 symquadprlng.6 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑇 ∈ (𝑋𝐿𝑍))
2726orcd 887 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇 ∈ (𝑋𝐿𝑍) ∨ 𝑋 = 𝑍))
2822orcd 887 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇 ∈ (𝑌𝐿𝑊) ∨ 𝑌 = 𝑊))
291, 17, 11, 2, 18, 6, 19, 8, 9, 10, 16, 23, 12, 20, 24, 25, 27, 28symquadlem 29143 . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 = (((pInvG‘𝐺)‘𝑇)‘𝑍))
301, 2, 11, 6, 9, 10, 8, 12ncoltgdim2 29010 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐺DimTarskiG≥2)
311, 17, 11, 6, 30, 10, 8, 18, 23ismidb 29265 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 = (((pInvG‘𝐺)‘𝑇)‘𝑍) ↔ (𝑍(midG‘𝐺)𝑋) = 𝑇))
3229, 31mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝑍(midG‘𝐺)𝑋) = 𝑇)
331, 17, 11, 6, 30, 8, 10midcom 29269 . . . 4 (𝜑 → (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) = (𝑍(midG‘𝐺)𝑋))
341, 17, 2, 6, 8, 9, 10, 16, 24, 25, 12, 20, 26, 22symquadprlnglem 29147 . . . . . 6 (𝜑 → ¬ (𝑊 ∈ (𝑍𝐿𝑌) ∨ 𝑍 = 𝑌))
351, 2, 11, 6, 8, 10, 26tglngne 28995 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑍)
3635necomd 3011 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑋)
371, 17, 11, 6, 8, 9, 10, 16, 24tgcgrcomlr 28924 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑌 − 𝑋) = (𝑊 − 𝑍))
3837eqcomd 2767 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 − 𝑍) = (𝑌 − 𝑋))
391, 17, 11, 6, 9, 10, 16, 8, 25tgcgrcomlr 28924 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑍 − 𝑌) = (𝑋 − 𝑊))
401, 2, 11, 6, 9, 16, 23, 28colcom 29003 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇 ∈ (𝑊𝐿𝑌) ∨ 𝑊 = 𝑌))
411, 2, 11, 6, 8, 10, 23, 27colcom 29003 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇 ∈ (𝑍𝐿𝑋) ∨ 𝑍 = 𝑋))
421, 17, 11, 2, 18, 6, 19, 16, 10, 9, 8, 23, 34, 36, 38, 39, 40, 41symquadlem 29143 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 = (((pInvG‘𝐺)‘𝑇)‘𝑌))
431, 17, 11, 6, 30, 9, 16, 18, 23ismidb 29265 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 = (((pInvG‘𝐺)‘𝑇)‘𝑌) ↔ (𝑌(midG‘𝐺)𝑊) = 𝑇))
4442, 43mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝑌(midG‘𝐺)𝑊) = 𝑇)
4532, 33, 443eqtr4d 2806 . . 3 (𝜑 → (𝑋(midG‘𝐺)𝑍) = (𝑌(midG‘𝐺)𝑊))
461, 11, 2, 6, 8, 9, 10, 12ncolne1 29075 . . 3 (𝜑 → 𝑋 ≠ 𝑌)
471, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 16, 45, 46prlngmid2 29421 . 2 (𝜑 → (𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊))
4834orsild 1019 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑊 ∈ (𝑍𝐿𝑌))
4934orsird 1020 . . . . . . 7 (𝜑 → ¬ 𝑍 = 𝑌)
5049neqned 2963 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑍 ≠ 𝑌)
511, 11, 2, 6, 10, 9, 50tglinecom 29085 . . . . 5 (𝜑 → (𝑍𝐿𝑌) = (𝑌𝐿𝑍))
5248, 51neleqtrd 2883 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑊 ∈ (𝑌𝐿𝑍))
5316, 52eldifd 3910 . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ (𝑃 ∖ (𝑌𝐿𝑍)))
5444, 32eqtr4d 2799 . . 3 (𝜑 → (𝑌(midG‘𝐺)𝑊) = (𝑍(midG‘𝐺)𝑋))
5550necomd 3011 . . 3 (𝜑 → 𝑌 ≠ 𝑍)
561, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 53, 8, 54, 55prlngmid2 29421 . 2 (𝜑 → (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑊𝐿𝑋))
5747, 56jca 521 1 (𝜑 → ((𝑋𝐿𝑌) ∥ (𝑍𝐿𝑊) ∧ (𝑌𝐿𝑍) ∥ (𝑊𝐿𝑋)))
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 2956   class class class wbr 5103  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  Basecbs 17367  distcds 17417  TarskiGcstrkg 28871  TarskiGEcstrkge 28876  Itvcitv 28877  LineGclng 28878  pInvGcmir 29106  hlGcplng 29233  midGcmid 29259  parlnGcprlng 29396
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 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-oadd 8464  df-er 8701  df-map 8833  df-pm 8834  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-dju 9963  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-n0 12588  df-xnn0 12661  df-z 12675  df-uz 12947  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-hash 14455  df-word 14639  df-concat 14696  df-s1 14723  df-s2 14979  df-s3 14980  df-trkgc 28892  df-trkgb 28893  df-trkgcb 28894  df-trkgld 28896  df-trkg 28897  df-cgrg 28956  df-ismt 28978  df-leg 29028  df-hlg 29046  df-mir 29107  df-rag 29151  df-perpg 29153  df-hpg 29218  df-plng 29234  df-mid 29261  df-lmi 29262  df-cgra 29297  df-prlng 29397
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator