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

Theorem tglinethru 27286
Description: If 𝐴 is a line containing two distinct points 𝑃 and 𝑄, then 𝐴 is the line through 𝑃 and 𝑄. Theorem 6.18 of [Schwabhauser] p. 45. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-May-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
tglineelsb2.p 𝐵 = (Base‘𝐺)
tglineelsb2.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
tglineelsb2.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
tglineelsb2.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
tglineelsb2.1 (𝜑𝑃𝐵)
tglineelsb2.2 (𝜑𝑄𝐵)
tglineelsb2.4 (𝜑𝑃𝑄)
tglinethru.0 (𝜑𝑃𝑄)
tglinethru.1 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
tglinethru.2 (𝜑𝑃𝐴)
tglinethru.3 (𝜑𝑄𝐴)
Assertion
Ref Expression
tglinethru (𝜑𝐴 = (𝑃𝐿𝑄))

Proof of Theorem tglinethru
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tglineelsb2.p . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 tglineelsb2.i . . . . 5 𝐼 = (Itv‘𝐺)
3 tglineelsb2.l . . . . 5 𝐿 = (LineG‘𝐺)
4 tglineelsb2.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54ad4antr 729 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 simp-4r 781 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑥𝐵)
7 simpllr 773 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑦𝐵)
8 simplrr 775 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑥𝑦)
9 tglineelsb2.2 . . . . . 6 (𝜑𝑄𝐵)
109ad4antr 729 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑄𝐵)
11 tglinethru.0 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃𝑄)
1211ad4antr 729 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑃𝑄)
1312necomd 2996 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑄𝑃)
14 simpr 485 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑃 = 𝑥)
1513, 14neeqtrd 3010 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑄𝑥)
16 tglinethru.3 . . . . . . 7 (𝜑𝑄𝐴)
1716ad4antr 729 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑄𝐴)
18 simplrl 774 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑦))
1917, 18eleqtrd 2839 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝑄 ∈ (𝑥𝐿𝑦))
201, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 15, 19tglineelsb2 27282 . . . 4 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → (𝑥𝐿𝑦) = (𝑥𝐿𝑄))
2114oveq1d 7352 . . . 4 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → (𝑃𝐿𝑄) = (𝑥𝐿𝑄))
2220, 18, 213eqtr4d 2786 . . 3 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃 = 𝑥) → 𝐴 = (𝑃𝐿𝑄))
23 simplrl 774 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝐴 = (𝑥𝐿𝑦))
244ad4antr 729 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝐺 ∈ TarskiG)
25 simp-4r 781 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑥𝐵)
26 simpllr 773 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑦𝐵)
27 simplrr 775 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑥𝑦)
28 tglineelsb2.1 . . . . . . 7 (𝜑𝑃𝐵)
2928ad4antr 729 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑃𝐵)
30 simpr 485 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑃𝑥)
31 tglinethru.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃𝐴)
3231ad4antr 729 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑃𝐴)
3332, 23eleqtrd 2839 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑃 ∈ (𝑥𝐿𝑦))
341, 2, 3, 24, 25, 26, 27, 29, 30, 33tglineelsb2 27282 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → (𝑥𝐿𝑦) = (𝑥𝐿𝑃))
3530necomd 2996 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑥𝑃)
361, 2, 3, 24, 25, 29, 35tglinecom 27285 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → (𝑥𝐿𝑃) = (𝑃𝐿𝑥))
3723, 34, 363eqtrd 2780 . . . 4 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝐴 = (𝑃𝐿𝑥))
389ad4antr 729 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑄𝐵)
3911ad4antr 729 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑃𝑄)
4039necomd 2996 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑄𝑃)
4116ad4antr 729 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑄𝐴)
4241, 37eleqtrd 2839 . . . . 5 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝑄 ∈ (𝑃𝐿𝑥))
431, 2, 3, 24, 29, 25, 30, 38, 40, 42tglineelsb2 27282 . . . 4 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → (𝑃𝐿𝑥) = (𝑃𝐿𝑄))
4437, 43eqtrd 2776 . . 3 (((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) ∧ 𝑃𝑥) → 𝐴 = (𝑃𝐿𝑄))
4522, 44pm2.61dane 3029 . 2 ((((𝜑𝑥𝐵) ∧ 𝑦𝐵) ∧ (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦)) → 𝐴 = (𝑃𝐿𝑄))
46 tglinethru.1 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿)
471, 2, 3, 4, 46tgisline 27277 . 2 (𝜑 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐵 (𝐴 = (𝑥𝐿𝑦) ∧ 𝑥𝑦))
4845, 47r19.29vva 3203 1 (𝜑𝐴 = (𝑃𝐿𝑄))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1540  wcel 2105  wne 2940  ran crn 5621  cfv 6479  (class class class)co 7337  Basecbs 17009  TarskiGcstrkg 27077  Itvcitv 27083  LineGclng 27084
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-rep 5229  ax-sep 5243  ax-nul 5250  ax-pow 5308  ax-pr 5372  ax-un 7650  ax-cnex 11028  ax-resscn 11029  ax-1cn 11030  ax-icn 11031  ax-addcl 11032  ax-addrcl 11033  ax-mulcl 11034  ax-mulrcl 11035  ax-mulcom 11036  ax-addass 11037  ax-mulass 11038  ax-distr 11039  ax-i2m1 11040  ax-1ne0 11041  ax-1rid 11042  ax-rnegex 11043  ax-rrecex 11044  ax-cnre 11045  ax-pre-lttri 11046  ax-pre-lttrn 11047  ax-pre-ltadd 11048  ax-pre-mulgt0 11049
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3728  df-csb 3844  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3917  df-nul 4270  df-if 4474  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-tp 4578  df-op 4580  df-uni 4853  df-int 4895  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5176  df-tr 5210  df-id 5518  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6238  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6431  df-fun 6481  df-fn 6482  df-f 6483  df-f1 6484  df-fo 6485  df-f1o 6486  df-fv 6487  df-riota 7293  df-ov 7340  df-oprab 7341  df-mpo 7342  df-om 7781  df-1st 7899  df-2nd 7900  df-frecs 8167  df-wrecs 8198  df-recs 8272  df-rdg 8311  df-1o 8367  df-oadd 8371  df-er 8569  df-pm 8689  df-en 8805  df-dom 8806  df-sdom 8807  df-fin 8808  df-dju 9758  df-card 9796  df-pnf 11112  df-mnf 11113  df-xr 11114  df-ltxr 11115  df-le 11116  df-sub 11308  df-neg 11309  df-nn 12075  df-2 12137  df-3 12138  df-n0 12335  df-xnn0 12407  df-z 12421  df-uz 12684  df-fz 13341  df-fzo 13484  df-hash 14146  df-word 14318  df-concat 14374  df-s1 14400  df-s2 14660  df-s3 14661  df-trkgc 27098  df-trkgb 27099  df-trkgcb 27100  df-trkg 27103  df-cgrg 27161
This theorem is referenced by:  tghilberti2  27288  tglineintmo  27292  colline  27299  tglowdim2ln  27301  mirln  27326  mirln2  27327  perpneq  27364  ragperp  27367  footexALT  27368  footexlem1  27369  perpdragALT  27377  perpdrag  27378  colperp  27379  opphllem1  27397  opphllem2  27398  opphllem3  27399  opphllem4  27400  opphllem5  27401  opphllem6  27402  oppperpex  27403  opphl  27404  hpgerlem  27415  colhp  27420  lmiisolem  27446  acopy  27483  acopyeu  27484
  Copyright terms: Public domain W3C validator