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Theorem 3oalem2

Description: Lemma for 3OA (weak) orthoarguesian law. (Contributed by NM, 19-Oct-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses 3oalem1.1 ⊢ B ∈ C ℋ
3oalem1.2 ⊢ C ∈ C ℋ
3oalem1.3 ⊢ R ∈ C ℋ
3oalem1.4 ⊢ S ∈ C ℋ
Assertion 3oalem2 ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → v ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 3oalem1.1 ⊢ B ∈ C ℋ
2 3oalem1.2 ⊢ C ∈ C ℋ
3 3oalem1.3 ⊢ R ∈ C ℋ
4 3oalem1.4 ⊢ S ∈ C ℋ
5 simplll ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → x ∈ B
6 simpllr ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y ∈ R
7 1 2 3 4 3oalem1 ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ v ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ
8 hvaddsub12 ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → y + ℎ w - ℎ w = w + ℎ y - ℎ w
9 8 3anidm23 ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → y + ℎ w - ℎ w = w + ℎ y - ℎ w
10 hvsubid ⊢ w ∈ ℋ → w - ℎ w = 0 ℎ
11 10 oveq2d ⊢ w ∈ ℋ → y + ℎ w - ℎ w = y + ℎ 0 ℎ
12 ax-hvaddid ⊢ y ∈ ℋ → y + ℎ 0 ℎ = y
13 11 12 sylan9eqr ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → y + ℎ w - ℎ w = y
14 9 13 eqtr3d ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → w + ℎ y - ℎ w = y
15 14 ad2ant2l ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → w + ℎ y - ℎ w = y
16 15 adantlr ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ v ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → w + ℎ y - ℎ w = y
17 7 16 syl ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → w + ℎ y - ℎ w = y
18 simprlr ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → w ∈ S
19 eqtr2 ⊢ v = x + ℎ y ∧ v = z + ℎ w → x + ℎ y = z + ℎ w
20 19 oveq1d ⊢ v = x + ℎ y ∧ v = z + ℎ w → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = z + ℎ w - ℎ x + ℎ w
21 20 ad2ant2l ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = z + ℎ w - ℎ x + ℎ w
22 simpl ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ → x ∈ ℋ
23 22 anim1i ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ
24 hvsub4 ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = x - ℎ x + ℎ y - ℎ w
25 23 24 syldan ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = x - ℎ x + ℎ y - ℎ w
26 hvsubid ⊢ x ∈ ℋ → x - ℎ x = 0 ℎ
27 26 ad2antrr ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x - ℎ x = 0 ℎ
28 27 oveq1d ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x - ℎ x + ℎ y - ℎ w = 0 ℎ + ℎ y - ℎ w
29 hvsubcl ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → y - ℎ w ∈ ℋ
30 hvaddlid ⊢ y - ℎ w ∈ ℋ → 0 ℎ + ℎ y - ℎ w = y - ℎ w
31 29 30 syl ⊢ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → 0 ℎ + ℎ y - ℎ w = y - ℎ w
32 31 adantll ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → 0 ℎ + ℎ y - ℎ w = y - ℎ w
33 25 28 32 3eqtrd ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = y - ℎ w
34 33 ad2ant2rl ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ v ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = y - ℎ w
35 7 34 syl ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → x + ℎ y - ℎ x + ℎ w = y - ℎ w
36 simpr ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ
37 simpr ⊢ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → w ∈ ℋ
38 37 anim2i ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ
39 hvsub4 ⊢ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x + ℎ w - ℎ w
40 36 38 39 syl2anc ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x + ℎ w - ℎ w
41 10 ad2antll ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → w - ℎ w = 0 ℎ
42 41 oveq2d ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z - ℎ x + ℎ w - ℎ w = z - ℎ x + ℎ 0 ℎ
43 hvsubcl ⊢ z ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ → z - ℎ x ∈ ℋ
44 ax-hvaddid ⊢ z - ℎ x ∈ ℋ → z - ℎ x + ℎ 0 ℎ = z - ℎ x
45 43 44 syl ⊢ z ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ → z - ℎ x + ℎ 0 ℎ = z - ℎ x
46 45 ancoms ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ → z - ℎ x + ℎ 0 ℎ = z - ℎ x
47 46 adantrr ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z - ℎ x + ℎ 0 ℎ = z - ℎ x
48 40 42 47 3eqtrd ⊢ x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x
49 48 adantlr ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x
50 49 adantlr ⊢ x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ∧ v ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x
51 7 50 syl ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → z + ℎ w - ℎ x + ℎ w = z - ℎ x
52 21 35 51 3eqtr3d ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y - ℎ w = z - ℎ x
53 simpll ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y → x ∈ B
54 simpll ⊢ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → z ∈ C
55 2 chshii ⊢ C ∈ S ℋ
56 1 chshii ⊢ B ∈ S ℋ
57 55 56 shsvsi ⊢ z ∈ C ∧ x ∈ B → z - ℎ x ∈ C + ℋ B
58 57 ancoms ⊢ x ∈ B ∧ z ∈ C → z - ℎ x ∈ C + ℋ B
59 56 55 shscomi ⊢ B + ℋ C = C + ℋ B
60 58 59 eleqtrrdi ⊢ x ∈ B ∧ z ∈ C → z - ℎ x ∈ B + ℋ C
61 53 54 60 syl2an ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → z - ℎ x ∈ B + ℋ C
62 52 61 eqeltrd ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y - ℎ w ∈ B + ℋ C
63 simplr ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y → y ∈ R
64 simplr ⊢ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → w ∈ S
65 3 chshii ⊢ R ∈ S ℋ
66 4 chshii ⊢ S ∈ S ℋ
67 65 66 shsvsi ⊢ y ∈ R ∧ w ∈ S → y - ℎ w ∈ R + ℋ S
68 63 64 67 syl2an ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y - ℎ w ∈ R + ℋ S
69 62 68 elind ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y - ℎ w ∈ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
70 56 55 shscli ⊢ B + ℋ C ∈ S ℋ
71 65 66 shscli ⊢ R + ℋ S ∈ S ℋ
72 70 71 shincli ⊢ B + ℋ C ∩ R + ℋ S ∈ S ℋ
73 66 72 shsvai ⊢ w ∈ S ∧ y - ℎ w ∈ B + ℋ C ∩ R + ℋ S → w + ℎ y - ℎ w ∈ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
74 18 69 73 syl2anc ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → w + ℎ y - ℎ w ∈ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
75 17 74 eqeltrrd ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y ∈ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
76 6 75 elind ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → y ∈ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
77 66 72 shscli ⊢ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S ∈ S ℋ
78 65 77 shincli ⊢ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S ∈ S ℋ
79 56 78 shsvai ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S → x + ℎ y ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
80 5 76 79 syl2anc ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → x + ℎ y ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
81 eleq1 ⊢ v = x + ℎ y → v ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S ↔ x + ℎ y ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
82 81 ad2antlr ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → v ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S ↔ x + ℎ y ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S
83 80 82 mpbird ⊢ x ∈ B ∧ y ∈ R ∧ v = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ S ∧ v = z + ℎ w → v ∈ B + ℋ R ∩ S + ℋ B + ℋ C ∩ R + ℋ S