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Theorem 5oalem7

Description: Lemma for orthoarguesian law 5OA. (Contributed by NM, 4-May-2000) TODO: replace uses of ee4anv with 4exdistrv as in 3oalem3 . (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses 5oalem5.1 ⊢ A ∈ S ℋ
5oalem5.2 ⊢ B ∈ S ℋ
5oalem5.3 ⊢ C ∈ S ℋ
5oalem5.4 ⊢ D ∈ S ℋ
5oalem5.5 ⊢ F ∈ S ℋ
5oalem5.6 ⊢ G ∈ S ℋ
5oalem5.7 ⊢ R ∈ S ℋ
5oalem5.8 ⊢ S ∈ S ℋ
Assertion 5oalem7 ⊢ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ⊆ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 5oalem5.1 ⊢ A ∈ S ℋ
2 5oalem5.2 ⊢ B ∈ S ℋ
3 5oalem5.3 ⊢ C ∈ S ℋ
4 5oalem5.4 ⊢ D ∈ S ℋ
5 5oalem5.5 ⊢ F ∈ S ℋ
6 5oalem5.6 ⊢ G ∈ S ℋ
7 5oalem5.7 ⊢ R ∈ S ℋ
8 5oalem5.8 ⊢ S ∈ S ℋ
9 ee4anv ⊢ ∃ x ∃ y ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
10 exrot4 ⊢ ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
11 ee4anv ⊢ ∃ z ∃ w ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
12 11 2exbii ⊢ ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
13 10 12 bitri ⊢ ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
14 13 2exbii ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ x ∃ y ∃ f ∃ g ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
15 elin ⊢ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ↔ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∧ h ∈ F + ℋ G ∩ R + ℋ S
16 1 2 shseli ⊢ h ∈ A + ℋ B ↔ ∃ x ∈ A ∃ y ∈ B h = x + ℎ y
17 r2ex ⊢ ∃ x ∈ A ∃ y ∈ B h = x + ℎ y ↔ ∃ x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y
18 16 17 bitri ⊢ h ∈ A + ℋ B ↔ ∃ x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y
19 3 4 shseli ⊢ h ∈ C + ℋ D ↔ ∃ z ∈ C ∃ w ∈ D h = z + ℎ w
20 r2ex ⊢ ∃ z ∈ C ∃ w ∈ D h = z + ℎ w ↔ ∃ z ∃ w z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w
21 19 20 bitri ⊢ h ∈ C + ℋ D ↔ ∃ z ∃ w z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w
22 18 21 anbi12i ⊢ h ∈ A + ℋ B ∧ h ∈ C + ℋ D ↔ ∃ x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ ∃ z ∃ w z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w
23 elin ⊢ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ↔ h ∈ A + ℋ B ∧ h ∈ C + ℋ D
24 ee4anv ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ↔ ∃ x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ ∃ z ∃ w z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w
25 22 23 24 3bitr4ri ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ↔ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D
26 5 6 shseli ⊢ h ∈ F + ℋ G ↔ ∃ f ∈ F ∃ g ∈ G h = f + ℎ g
27 r2ex ⊢ ∃ f ∈ F ∃ g ∈ G h = f + ℎ g ↔ ∃ f ∃ g f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g
28 26 27 bitri ⊢ h ∈ F + ℋ G ↔ ∃ f ∃ g f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g
29 7 8 shseli ⊢ h ∈ R + ℋ S ↔ ∃ v ∈ R ∃ u ∈ S h = v + ℎ u
30 r2ex ⊢ ∃ v ∈ R ∃ u ∈ S h = v + ℎ u ↔ ∃ v ∃ u v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
31 29 30 bitri ⊢ h ∈ R + ℋ S ↔ ∃ v ∃ u v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
32 28 31 anbi12i ⊢ h ∈ F + ℋ G ∧ h ∈ R + ℋ S ↔ ∃ f ∃ g f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ ∃ v ∃ u v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
33 elin ⊢ h ∈ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ↔ h ∈ F + ℋ G ∧ h ∈ R + ℋ S
34 ee4anv ⊢ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ ∃ f ∃ g f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ ∃ v ∃ u v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
35 32 33 34 3bitr4ri ⊢ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ h ∈ F + ℋ G ∩ R + ℋ S
36 25 35 anbi12i ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u ↔ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∧ h ∈ F + ℋ G ∩ R + ℋ S
37 15 36 bitr4i ⊢ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ↔ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
38 9 14 37 3bitr4ri ⊢ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ↔ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u
39 1 2 3 4 5 6 7 8 5oalem6 ⊢ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
40 39 exlimivv ⊢ ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
41 40 exlimivv ⊢ ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
42 41 exlimivv ⊢ ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
43 42 exlimivv ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z ∃ w ∃ f ∃ g ∃ v ∃ u x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ h = x + ℎ y ∧ z ∈ C ∧ w ∈ D ∧ h = z + ℎ w ∧ f ∈ F ∧ g ∈ G ∧ h = f + ℎ g ∧ v ∈ R ∧ u ∈ S ∧ h = v + ℎ u → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
44 38 43 sylbi ⊢ h ∈ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S → h ∈ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S
45 44 ssriv ⊢ A + ℋ B ∩ C + ℋ D ∩ F + ℋ G ∩ R + ℋ S ⊆ B + ℋ A ∩ C + ℋ A + ℋ C ∩ B + ℋ D ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ C + ℋ R ∩ D + ℋ S ∩ A + ℋ F ∩ B + ℋ G ∩ A + ℋ R ∩ B + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S + ℋ C + ℋ F ∩ D + ℋ G ∩ C + ℋ R ∩ D + ℋ S + ℋ F + ℋ R ∩ G + ℋ S