Metamath Proof Explorer


Theorem angmgmaddeu6

Description: There exists a unique point s satisfying the conditions of angle addition. Case where the first angle is a zero angle, and the second angle is a straight angle. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Aug-2026)

Ref Expression
Hypotheses angmgmadd.p ⊢ P = Base G
angmgmadd.a ⊢ A = d ∈ P 0 ..^ 3 | d ⁡ 0 ≠ d ⁡ 1 ∧ d ⁡ 1 ≠ d ⁡ 2
angmgmadd.i ⊢ I = Itv ⁡ G
angmgmadd.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
angmgmadd.c ⊢ ∼ ˙ = ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G
angmgmadd.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
angmgmadd.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
angmgmaddov.u ⊢ φ → U ∈ P
angmgmaddov.v ⊢ φ → V ∈ P
angmgmaddov.w ⊢ φ → W ∈ P
angmgmaddov.x ⊢ φ → X ∈ P
angmgmaddov.y ⊢ φ → Y ∈ P
angmgmaddov.z ⊢ φ → Z ∈ P
angmgmaddeu.1 ⊢ φ → U ≠ V
angmgmaddeu.2 ⊢ φ → V ≠ W
angmgmaddeu.3 ⊢ φ → X ≠ Y
angmgmaddeu.4 ⊢ φ → Y ≠ Z
angmgmaddeu6.1 ⊢ φ → Y ∈ X I Z
angmgmaddeu6.2 ⊢ φ → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W
Assertion angmgmaddeu6 ⊢ φ → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 angmgmadd.p ⊢ P = Base G
2 angmgmadd.a ⊢ A = d ∈ P 0 ..^ 3 | d ⁡ 0 ≠ d ⁡ 1 ∧ d ⁡ 1 ≠ d ⁡ 2
3 angmgmadd.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 angmgmadd.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
5 angmgmadd.c ⊢ ∼ ˙ = ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G
6 angmgmadd.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
7 angmgmadd.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
8 angmgmaddov.u ⊢ φ → U ∈ P
9 angmgmaddov.v ⊢ φ → V ∈ P
10 angmgmaddov.w ⊢ φ → W ∈ P
11 angmgmaddov.x ⊢ φ → X ∈ P
12 angmgmaddov.y ⊢ φ → Y ∈ P
13 angmgmaddov.z ⊢ φ → Z ∈ P
14 angmgmaddeu.1 ⊢ φ → U ≠ V
15 angmgmaddeu.2 ⊢ φ → V ≠ W
16 angmgmaddeu.3 ⊢ φ → X ≠ Y
17 angmgmaddeu.4 ⊢ φ → Y ≠ Z
18 angmgmaddeu6.1 ⊢ φ → Y ∈ X I Z
19 angmgmaddeu6.2 ⊢ φ → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W
20 eqid ⊢ hl 𝒢 ⁡ G = hl 𝒢 ⁡ G
21 17 necomd ⊢ φ → Z ≠ Y
22 14 necomd ⊢ φ → V ≠ U
23 1 3 20 12 9 8 7 13 4 21 22 hlcgreu ⊢ φ → ∃! s ∈ P s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
24 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → G ∈ 𝒢 Tarski
25 simpllr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s ∈ P
26 13 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Z ∈ P
27 12 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Y ∈ P
28 simplr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z
29 1 3 20 25 26 27 24 28 hlcomd ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Z hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y s
30 19 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W
31 9 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → V ∈ P
32 1 5 20 24 29 30 27 31 zerocgra ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩
33 simpr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Y - ˙ s = V - ˙ U
34 32 33 jca ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
35 34 anasss ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
36 13 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Z ∈ P
37 simpllr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s ∈ P
38 12 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Y ∈ P
39 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → G ∈ 𝒢 Tarski
40 8 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → U ∈ P
41 9 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → V ∈ P
42 10 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → W ∈ P
43 5 a1i ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ∼ ˙ = ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G
44 simplr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩
45 43 44 breqdi ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G ⟨“ UVW ”⟩
46 1 3 39 20 36 38 37 40 41 42 45 cgracom ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → ⟨“ UVW ”⟩ ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G ⟨“ ZYs ”⟩
47 19 ad3antrrr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W
48 1 3 4 39 40 41 42 36 38 37 46 20 47 cgrahl ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Z hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y s
49 1 3 20 36 37 38 39 48 hlcomd ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z
50 simpr ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → Y - ˙ s = V - ˙ U
51 49 50 jca ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
52 51 anasss ⊢ φ ∧ s ∈ P ∧ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U → s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
53 35 52 impbida ⊢ φ ∧ s ∈ P → s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ↔ ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
54 53 reubidva ⊢ φ → ∃! s ∈ P s hl 𝒢 ⁡ G ⁡ Y Z ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ↔ ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U
55 23 54 mpbid ⊢ φ → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U