Users' Mathboxes Mathbox for Jorge Agra < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  tgexta Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tgexta 33078
Description: The exterior-angle theorem, GeoCoq l11_41 -- BOTH remote interior angles of the triangle are STRICTLY less than the exterior angle at 𝐶. There is no ltA in set.mm , so strictness is carried inline as ≤∠ together with the non-congruence; the pair is what tgaas 33086's contradiction branch needs, since a bare ≤∠ conclusion is satisfied by a congruence and so contradicts nothing (tgextan 33079 records that the pair is usable). The second conjunct is not a permutation of the first: axtgsegcon 28926 builds a second extension point 𝑦 beyond 𝐶 on line 𝐴𝐶, tgextalt2 33077 reruns the construction there, and the two exterior angles are identified as vertical by tgextaoa 33075. (Contributed by JAG, 12-Aug-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
tgexta.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
tgexta.m − = (dist‘𝐺)
tgexta.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
tgexta.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
tgexta.k 𝐾 = (hlG‘𝐺)
tgexta.s ≤ = (≤∠‘𝐺)
tgexta.g (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
tgexta.a (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃)
tgexta.b (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃)
tgexta.c (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃)
tgexta.d (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑃)
tgexta.1 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵𝐼𝐷))
tgexta.2 (𝜑 → ¬ (𝐴 ∈ (𝐵𝐿𝐶) ∨ 𝐵 = 𝐶))
tgexta.3 (𝜑 → 𝐶 ≠ 𝐷)
Assertion
Ref Expression
tgexta (𝜑 → ((⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩) ∧ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩)))

Proof of Theorem tgexta
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tgexta.p . . 3 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 tgexta.m . . 3 − = (dist‘𝐺)
3 tgexta.i . . 3 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 tgexta.l . . 3 𝐿 = (LineG‘𝐺)
5 tgexta.k . . 3 𝐾 = (hlG‘𝐺)
6 tgexta.s . . 3 ≤ = (≤∠‘𝐺)
7 tgexta.g . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
8 tgexta.a . . 3 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃)
9 tgexta.b . . 3 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃)
10 tgexta.c . . 3 (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃)
11 tgexta.d . . 3 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑃)
12 tgexta.1 . . 3 (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝐵𝐼𝐷))
13 tgexta.2 . . 3 (𝜑 → ¬ (𝐴 ∈ (𝐵𝐿𝐶) ∨ 𝐵 = 𝐶))
14 tgexta.3 . . 3 (𝜑 → 𝐶 ≠ 𝐷)
151, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14tgextalt1 33076 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩))
167adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐺 ∈ TarskiG)
1716adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐺 ∈ TarskiG)
188adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐴 ∈ 𝑃)
1918adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐴 ∈ 𝑃)
209adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐵 ∈ 𝑃)
2120adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐵 ∈ 𝑃)
2210adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐶 ∈ 𝑃)
2322adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ∈ 𝑃)
2411adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐷 ∈ 𝑃)
2524adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐷 ∈ 𝑃)
26 simpl 488 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → (𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃))
2726simprd 501 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝑦 ∈ 𝑃)
2812adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐶 ∈ (𝐵𝐼𝐷))
2928adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ∈ (𝐵𝐼𝐷))
30 simpr 490 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴)))
3130simpld 500 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦))
3213adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → ¬ (𝐴 ∈ (𝐵𝐿𝐶) ∨ 𝐵 = 𝐶))
3332adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → ¬ (𝐴 ∈ (𝐵𝐿𝐶) ∨ 𝐵 = 𝐶))
3414adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐶 ≠ 𝐷)
3534adantr 486 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ≠ 𝐷)
3630simprd 501 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))
3736eqcomd 2766 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐴) = (𝐶 − 𝑦))
381, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13ncolne2 29094 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐶)
3938necomd 3010 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐶 ≠ 𝐴)
4039adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) → 𝐶 ≠ 𝐴)
4140adantr 486 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ≠ 𝐴)
421, 2, 3, 17, 23, 19, 23, 27, 37, 41tgcgrneq 28945 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ≠ 𝑦)
431, 2, 3, 4, 5, 6, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 42tgextalt2 33077 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑃) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴))) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩))
441, 2, 3, 7, 8, 10, 10, 8axtgsegcon 28926 . . 3 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ 𝑃 (𝐶 ∈ (𝐴𝐼𝑦) ∧ (𝐶 − 𝑦) = (𝐶 − 𝐴)))
4543, 44r19.29a 3170 . 2 (𝜑 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩))
4615, 45jca 521 1 (𝜑 → ((⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐵𝐴𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩) ∧ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ≤ ⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩ ∧ ¬ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩(cgrA‘𝐺)⟨“𝐴𝐶𝐷”⟩)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ⟨“cs3 14993  Basecbs 17387  distcds 17437  TarskiGcstrkg 28889  Itvcitv 28895  LineGclng 28896  hlGchlg 29063  cgrAccgra 29314  ≤∠cleag 29355
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-oadd 8480  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-dju 9982  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-n0 12607  df-xnn0 12680  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-hash 14475  df-word 14659  df-concat 14716  df-s1 14743  df-s2 14999  df-s3 15000  df-s4 15001  df-trkgc 28910  df-trkgb 28911  df-trkgcb 28912  df-trkgld 28914  df-trkg 28915  df-cgrg 28974  df-ismt 28996  df-leg 29046  df-hlg 29064  df-mir 29125  df-rag 29169  df-perpg 29171  df-hpg 29236  df-mid 29279  df-lmi 29280  df-cgra 29315  df-inag 29356  df-leag 29365
This theorem is used by:  tgextan  33079
  Copyright terms: Public domain W3C validator