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Theorem angmgmaddov1lem

Description: Lemma for angmgmaddov1 . (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
angmgmaddov1lem.1 ⊢ φ → ¬ X ∈ Y L Z
Assertion angmgmaddov1lem ⊢ φ → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅

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 angmgmaddov1lem.1 ⊢ φ → ¬ X ∈ Y L Z
19 7 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → G ∈ 𝒢 Tarski
20 8 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → U ∈ P
21 9 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → V ∈ P
22 10 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → W ∈ P
23 11 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → X ∈ P
24 12 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → Y ∈ P
25 13 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → Z ∈ P
26 14 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → U ≠ V
27 15 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → V ≠ W
28 16 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → X ≠ Y
29 17 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → Y ≠ Z
30 18 adantr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → ¬ X ∈ Y L Z
31 simpr ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W
32 1 2 3 4 5 6 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 angmgmaddeu2 ⊢ φ ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
33 32 adantlr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W ∧ U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
34 7 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → G ∈ 𝒢 Tarski
35 8 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → U ∈ P
36 9 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → V ∈ P
37 10 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → W ∈ P
38 11 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → X ∈ P
39 12 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → Y ∈ P
40 13 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → Z ∈ P
41 14 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → U ≠ V
42 15 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → V ≠ W
43 16 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → X ≠ Y
44 17 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → Y ≠ Z
45 18 adantr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → ¬ X ∈ Y L Z
46 simpr ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → V ∈ W I U
47 1 4 3 34 37 36 35 46 tgbtwncom ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → V ∈ U I W
48 1 2 3 4 5 6 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 47 angmgmaddeu3 ⊢ φ ∧ V ∈ W I U → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
49 48 adantlr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W ∧ V ∈ W I U → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
50 eqid ⊢ hl 𝒢 ⁡ G = hl 𝒢 ⁡ G
51 10 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → W ∈ P
52 9 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → V ∈ P
53 8 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → U ∈ P
54 7 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → G ∈ 𝒢 Tarski
55 11 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → X ∈ P
56 15 necomd ⊢ φ → W ≠ V
57 56 adantr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → W ≠ V
58 simpr ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → U ∈ V L W
59 1 3 6 54 51 52 53 57 58 lncom ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → U ∈ W L V
60 1 3 50 51 52 53 54 55 6 59 lnhl ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → U hl 𝒢 ⁡ G ⁡ V W ∨ V ∈ W I U
61 33 49 60 mpjaodan ⊢ φ ∧ U ∈ V L W → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
62 7 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → G ∈ 𝒢 Tarski
63 8 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → U ∈ P
64 9 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → V ∈ P
65 10 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → W ∈ P
66 11 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → X ∈ P
67 12 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → Y ∈ P
68 13 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → Z ∈ P
69 14 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → U ≠ V
70 15 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → V ≠ W
71 16 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → X ≠ Y
72 17 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → Y ≠ Z
73 18 adantr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → ¬ X ∈ Y L Z
74 simpr ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → ¬ U ∈ V L W
75 1 2 3 4 5 6 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 angmgmaddeu1 ⊢ φ ∧ ¬ U ∈ V L W → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅
76 61 75 pm2.61dan ⊢ φ → ∃! s ∈ P ⟨“ ZYs ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ UVW ”⟩ ∧ Y - ˙ s = V - ˙ U ∧ Y L Z ∩ s I X ≠ ∅