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Theorem brafs

Description: Binary relation form of the outer five segment predicate. (Contributed by Scott Fenton, 21-Sep-2013)

Ref Expression
Hypotheses brafs.p ⊢ P = Base G
brafs.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
brafs.i ⊢ I = Itv ⁡ G
brafs.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
brafs.o ⊢ O = AFS ⁡ G
brafs.1 ⊢ φ → A ∈ P
brafs.2 ⊢ φ → B ∈ P
brafs.3 ⊢ φ → C ∈ P
brafs.4 ⊢ φ → D ∈ P
brafs.5 ⊢ φ → X ∈ P
brafs.6 ⊢ φ → Y ∈ P
brafs.7 ⊢ φ → Z ∈ P
brafs.8 ⊢ φ → W ∈ P
Assertion brafs ⊢ φ → A B C D O X Y Z W ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z ∧ A - ˙ D = X - ˙ W ∧ B - ˙ D = Y - ˙ W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brafs.p ⊢ P = Base G
2 brafs.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 brafs.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 brafs.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
5 brafs.o ⊢ O = AFS ⁡ G
6 brafs.1 ⊢ φ → A ∈ P
7 brafs.2 ⊢ φ → B ∈ P
8 brafs.3 ⊢ φ → C ∈ P
9 brafs.4 ⊢ φ → D ∈ P
10 brafs.5 ⊢ φ → X ∈ P
11 brafs.6 ⊢ φ → Y ∈ P
12 brafs.7 ⊢ φ → Z ∈ P
13 brafs.8 ⊢ φ → W ∈ P
14 oveq1 ⊢ a = A → a I c = A I c
15 14 eleq2d ⊢ a = A → b ∈ a I c ↔ b ∈ A I c
16 15 anbi1d ⊢ a = A → b ∈ a I c ∧ y ∈ x I z ↔ b ∈ A I c ∧ y ∈ x I z
17 oveq1 ⊢ a = A → a - ˙ b = A - ˙ b
18 17 eqeq1d ⊢ a = A → a - ˙ b = x - ˙ y ↔ A - ˙ b = x - ˙ y
19 18 anbi1d ⊢ a = A → a - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ↔ A - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z
20 oveq1 ⊢ a = A → a - ˙ d = A - ˙ d
21 20 eqeq1d ⊢ a = A → a - ˙ d = x - ˙ w ↔ A - ˙ d = x - ˙ w
22 21 anbi1d ⊢ a = A → a - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w ↔ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w
23 16 19 22 3anbi123d ⊢ a = A → b ∈ a I c ∧ y ∈ x I z ∧ a - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ∧ a - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w ↔ b ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w
24 eleq1 ⊢ b = B → b ∈ A I c ↔ B ∈ A I c
25 24 anbi1d ⊢ b = B → b ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ↔ B ∈ A I c ∧ y ∈ x I z
26 oveq2 ⊢ b = B → A - ˙ b = A - ˙ B
27 26 eqeq1d ⊢ b = B → A - ˙ b = x - ˙ y ↔ A - ˙ B = x - ˙ y
28 oveq1 ⊢ b = B → b - ˙ c = B - ˙ c
29 28 eqeq1d ⊢ b = B → b - ˙ c = y - ˙ z ↔ B - ˙ c = y - ˙ z
30 27 29 anbi12d ⊢ b = B → A - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ↔ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ c = y - ˙ z
31 oveq1 ⊢ b = B → b - ˙ d = B - ˙ d
32 31 eqeq1d ⊢ b = B → b - ˙ d = y - ˙ w ↔ B - ˙ d = y - ˙ w
33 32 anbi2d ⊢ b = B → A - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w ↔ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w
34 25 30 33 3anbi123d ⊢ b = B → b ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w ↔ B ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ c = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w
35 oveq2 ⊢ c = C → A I c = A I C
36 35 eleq2d ⊢ c = C → B ∈ A I c ↔ B ∈ A I C
37 36 anbi1d ⊢ c = C → B ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ↔ B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z
38 oveq2 ⊢ c = C → B - ˙ c = B - ˙ C
39 38 eqeq1d ⊢ c = C → B - ˙ c = y - ˙ z ↔ B - ˙ C = y - ˙ z
40 39 anbi2d ⊢ c = C → A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ c = y - ˙ z ↔ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z
41 37 40 3anbi12d ⊢ c = C → B ∈ A I c ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ c = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w
42 oveq2 ⊢ d = D → A - ˙ d = A - ˙ D
43 42 eqeq1d ⊢ d = D → A - ˙ d = x - ˙ w ↔ A - ˙ D = x - ˙ w
44 oveq2 ⊢ d = D → B - ˙ d = B - ˙ D
45 44 eqeq1d ⊢ d = D → B - ˙ d = y - ˙ w ↔ B - ˙ D = y - ˙ w
46 43 45 anbi12d ⊢ d = D → A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w ↔ A - ˙ D = x - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w
47 46 3anbi3d ⊢ d = D → B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ d = x - ˙ w ∧ B - ˙ d = y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ D = x - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w
48 oveq1 ⊢ x = X → x I z = X I z
49 48 eleq2d ⊢ x = X → y ∈ x I z ↔ y ∈ X I z
50 49 anbi2d ⊢ x = X → B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z ↔ B ∈ A I C ∧ y ∈ X I z
51 oveq1 ⊢ x = X → x - ˙ y = X - ˙ y
52 51 eqeq2d ⊢ x = X → A - ˙ B = x - ˙ y ↔ A - ˙ B = X - ˙ y
53 52 anbi1d ⊢ x = X → A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ↔ A - ˙ B = X - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z
54 oveq1 ⊢ x = X → x - ˙ w = X - ˙ w
55 54 eqeq2d ⊢ x = X → A - ˙ D = x - ˙ w ↔ A - ˙ D = X - ˙ w
56 55 anbi1d ⊢ x = X → A - ˙ D = x - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w ↔ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w
57 50 53 56 3anbi123d ⊢ x = X → B ∈ A I C ∧ y ∈ x I z ∧ A - ˙ B = x - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ D = x - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ y ∈ X I z ∧ A - ˙ B = X - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w
58 eleq1 ⊢ y = Y → y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I z
59 58 anbi2d ⊢ y = Y → B ∈ A I C ∧ y ∈ X I z ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I z
60 oveq2 ⊢ y = Y → X - ˙ y = X - ˙ Y
61 60 eqeq2d ⊢ y = Y → A - ˙ B = X - ˙ y ↔ A - ˙ B = X - ˙ Y
62 oveq1 ⊢ y = Y → y - ˙ z = Y - ˙ z
63 62 eqeq2d ⊢ y = Y → B - ˙ C = y - ˙ z ↔ B - ˙ C = Y - ˙ z
64 61 63 anbi12d ⊢ y = Y → A - ˙ B = X - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ↔ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ z
65 oveq1 ⊢ y = Y → y - ˙ w = Y - ˙ w
66 65 eqeq2d ⊢ y = Y → B - ˙ D = y - ˙ w ↔ B - ˙ D = Y - ˙ w
67 66 anbi2d ⊢ y = Y → A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w ↔ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w
68 59 64 67 3anbi123d ⊢ y = Y → B ∈ A I C ∧ y ∈ X I z ∧ A - ˙ B = X - ˙ y ∧ B - ˙ C = y - ˙ z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w
69 oveq2 ⊢ z = Z → X I z = X I Z
70 69 eleq2d ⊢ z = Z → Y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I Z
71 70 anbi2d ⊢ z = Z → B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I z ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z
72 oveq2 ⊢ z = Z → Y - ˙ z = Y - ˙ Z
73 72 eqeq2d ⊢ z = Z → B - ˙ C = Y - ˙ z ↔ B - ˙ C = Y - ˙ Z
74 73 anbi2d ⊢ z = Z → A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ z ↔ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z
75 71 74 3anbi12d ⊢ z = Z → B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w
76 oveq2 ⊢ w = W → X - ˙ w = X - ˙ W
77 76 eqeq2d ⊢ w = W → A - ˙ D = X - ˙ w ↔ A - ˙ D = X - ˙ W
78 oveq2 ⊢ w = W → Y - ˙ w = Y - ˙ W
79 78 eqeq2d ⊢ w = W → B - ˙ D = Y - ˙ w ↔ B - ˙ D = Y - ˙ W
80 77 79 anbi12d ⊢ w = W → A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w ↔ A - ˙ D = X - ˙ W ∧ B - ˙ D = Y - ˙ W
81 80 3anbi3d ⊢ w = W → B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z ∧ A - ˙ D = X - ˙ w ∧ B - ˙ D = Y - ˙ w ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z ∧ A - ˙ D = X - ˙ W ∧ B - ˙ D = Y - ˙ W
82 1 2 3 4 afsval ⊢ φ → AFS ⁡ G = e f | ∃ a ∈ P ∃ b ∈ P ∃ c ∈ P ∃ d ∈ P ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∃ w ∈ P e = a b c d ∧ f = x y z w ∧ b ∈ a I c ∧ y ∈ x I z ∧ a - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ∧ a - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w
83 5 82 eqtrid ⊢ φ → O = e f | ∃ a ∈ P ∃ b ∈ P ∃ c ∈ P ∃ d ∈ P ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∃ w ∈ P e = a b c d ∧ f = x y z w ∧ b ∈ a I c ∧ y ∈ x I z ∧ a - ˙ b = x - ˙ y ∧ b - ˙ c = y - ˙ z ∧ a - ˙ d = x - ˙ w ∧ b - ˙ d = y - ˙ w
84 23 34 41 47 57 68 75 81 83 6 7 8 9 10 11 12 13 br8d ⊢ φ → A B C D O X Y Z W ↔ B ∈ A I C ∧ Y ∈ X I Z ∧ A - ˙ B = X - ˙ Y ∧ B - ˙ C = Y - ˙ Z ∧ A - ˙ D = X - ˙ W ∧ B - ˙ D = Y - ˙ W