Metamath Proof Explorer


Theorem axtgupdim2ALTV

Description: Alternate version of axtgupdim2 . (Contributed by Thierry Arnoux, 29-May-2019) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses istrkg2d.p ⊢ P = Base G
istrkg2d.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
istrkg2d.i ⊢ I = Itv ⁡ G
axtgupdim2ALTV.x ⊢ φ → X ∈ P
axtgupdim2ALTV.y ⊢ φ → Y ∈ P
axtgupdim2ALTV.z ⊢ φ → Z ∈ P
axtgupdim2ALTV.u ⊢ φ → U ∈ P
axtgupdim2ALTV.v ⊢ φ → V ∈ P
axtgupdim2ALTV.0 ⊢ φ → U ≠ V
axtgupdim2ALTV.1 ⊢ φ → X - ˙ U = X - ˙ V
axtgupdim2ALTV.2 ⊢ φ → Y - ˙ U = Y - ˙ V
axtgupdim2ALTV.3 ⊢ φ → Z - ˙ U = Z - ˙ V
axtgupdim2ALTV.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski 2D
Assertion axtgupdim2ALTV ⊢ φ → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 istrkg2d.p ⊢ P = Base G
2 istrkg2d.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 istrkg2d.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 axtgupdim2ALTV.x ⊢ φ → X ∈ P
5 axtgupdim2ALTV.y ⊢ φ → Y ∈ P
6 axtgupdim2ALTV.z ⊢ φ → Z ∈ P
7 axtgupdim2ALTV.u ⊢ φ → U ∈ P
8 axtgupdim2ALTV.v ⊢ φ → V ∈ P
9 axtgupdim2ALTV.0 ⊢ φ → U ≠ V
10 axtgupdim2ALTV.1 ⊢ φ → X - ˙ U = X - ˙ V
11 axtgupdim2ALTV.2 ⊢ φ → Y - ˙ U = Y - ˙ V
12 axtgupdim2ALTV.3 ⊢ φ → Z - ˙ U = Z - ˙ V
13 axtgupdim2ALTV.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski 2D
14 10 11 12 3jca ⊢ φ → X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V
15 1 2 3 istrkg2d ⊢ G ∈ 𝒢 Tarski 2D ↔ G ∈ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
16 13 15 sylib ⊢ φ → G ∈ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
17 16 simprrd ⊢ φ → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
18 oveq1 ⊢ x = X → x - ˙ u = X - ˙ u
19 oveq1 ⊢ x = X → x - ˙ v = X - ˙ v
20 18 19 eqeq12d ⊢ x = X → x - ˙ u = x - ˙ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v
21 20 3anbi1d ⊢ x = X → x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v
22 21 anbi1d ⊢ x = X → x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v
23 oveq1 ⊢ x = X → x I y = X I y
24 23 eleq2d ⊢ x = X → z ∈ x I y ↔ z ∈ X I y
25 eleq1 ⊢ x = X → x ∈ z I y ↔ X ∈ z I y
26 oveq1 ⊢ x = X → x I z = X I z
27 26 eleq2d ⊢ x = X → y ∈ x I z ↔ y ∈ X I z
28 24 25 27 3orbi123d ⊢ x = X → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
29 22 28 imbi12d ⊢ x = X → x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
30 29 2ralbidv ⊢ x = X → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
31 oveq1 ⊢ y = Y → y - ˙ u = Y - ˙ u
32 oveq1 ⊢ y = Y → y - ˙ v = Y - ˙ v
33 31 32 eqeq12d ⊢ y = Y → y - ˙ u = y - ˙ v ↔ Y - ˙ u = Y - ˙ v
34 33 3anbi2d ⊢ y = Y → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v
35 34 anbi1d ⊢ y = Y → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v
36 oveq2 ⊢ y = Y → X I y = X I Y
37 36 eleq2d ⊢ y = Y → z ∈ X I y ↔ z ∈ X I Y
38 oveq2 ⊢ y = Y → z I y = z I Y
39 38 eleq2d ⊢ y = Y → X ∈ z I y ↔ X ∈ z I Y
40 eleq1 ⊢ y = Y → y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I z
41 37 39 40 3orbi123d ⊢ y = Y → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
42 35 41 imbi12d ⊢ y = Y → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
43 42 2ralbidv ⊢ y = Y → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
44 oveq1 ⊢ z = Z → z - ˙ u = Z - ˙ u
45 oveq1 ⊢ z = Z → z - ˙ v = Z - ˙ v
46 44 45 eqeq12d ⊢ z = Z → z - ˙ u = z - ˙ v ↔ Z - ˙ u = Z - ˙ v
47 46 3anbi3d ⊢ z = Z → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v
48 47 anbi1d ⊢ z = Z → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v
49 eleq1 ⊢ z = Z → z ∈ X I Y ↔ Z ∈ X I Y
50 oveq1 ⊢ z = Z → z I Y = Z I Y
51 50 eleq2d ⊢ z = Z → X ∈ z I Y ↔ X ∈ Z I Y
52 oveq2 ⊢ z = Z → X I z = X I Z
53 52 eleq2d ⊢ z = Z → Y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I Z
54 49 51 53 3orbi123d ⊢ z = Z → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
55 48 54 imbi12d ⊢ z = Z → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
56 55 2ralbidv ⊢ z = Z → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
57 30 43 56 rspc3v ⊢ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ Z ∈ P → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
58 4 5 6 57 syl3anc ⊢ φ → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P x - ˙ u = x - ˙ v ∧ y - ˙ u = y - ˙ v ∧ z - ˙ u = z - ˙ v ∧ u ≠ v → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
59 17 58 mpd ⊢ φ → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
60 oveq2 ⊢ u = U → X - ˙ u = X - ˙ U
61 60 eqeq1d ⊢ u = U → X - ˙ u = X - ˙ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ v
62 oveq2 ⊢ u = U → Y - ˙ u = Y - ˙ U
63 62 eqeq1d ⊢ u = U → Y - ˙ u = Y - ˙ v ↔ Y - ˙ U = Y - ˙ v
64 oveq2 ⊢ u = U → Z - ˙ u = Z - ˙ U
65 64 eqeq1d ⊢ u = U → Z - ˙ u = Z - ˙ v ↔ Z - ˙ U = Z - ˙ v
66 61 63 65 3anbi123d ⊢ u = U → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v
67 neeq1 ⊢ u = U → u ≠ v ↔ U ≠ v
68 66 67 anbi12d ⊢ u = U → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v ∧ U ≠ v
69 68 imbi1d ⊢ u = U → X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z ↔ X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v ∧ U ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
70 oveq2 ⊢ v = V → X - ˙ v = X - ˙ V
71 70 eqeq2d ⊢ v = V → X - ˙ U = X - ˙ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ V
72 oveq2 ⊢ v = V → Y - ˙ v = Y - ˙ V
73 72 eqeq2d ⊢ v = V → Y - ˙ U = Y - ˙ v ↔ Y - ˙ U = Y - ˙ V
74 oveq2 ⊢ v = V → Z - ˙ v = Z - ˙ V
75 74 eqeq2d ⊢ v = V → Z - ˙ U = Z - ˙ v ↔ Z - ˙ U = Z - ˙ V
76 71 73 75 3anbi123d ⊢ v = V → X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V
77 neeq2 ⊢ v = V → U ≠ v ↔ U ≠ V
78 76 77 anbi12d ⊢ v = V → X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v ∧ U ≠ v ↔ X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V ∧ U ≠ V
79 78 imbi1d ⊢ v = V → X - ˙ U = X - ˙ v ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ v ∧ U ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z ↔ X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V ∧ U ≠ V → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
80 69 79 rspc2v ⊢ U ∈ P ∧ V ∈ P → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z → X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V ∧ U ≠ V → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
81 7 8 80 syl2anc ⊢ φ → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P X - ˙ u = X - ˙ v ∧ Y - ˙ u = Y - ˙ v ∧ Z - ˙ u = Z - ˙ v ∧ u ≠ v → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z → X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V ∧ U ≠ V → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
82 59 81 mpd ⊢ φ → X - ˙ U = X - ˙ V ∧ Y - ˙ U = Y - ˙ V ∧ Z - ˙ U = Z - ˙ V ∧ U ≠ V → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
83 14 9 82 mp2and ⊢ φ → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z