Metamath Proof Explorer


Theorem btwnconn1lem10

Description: Lemma for btwnconn1 . Now we establish a congruence that will give us D = d when we compute P = Q later on. (Contributed by Scott Fenton, 8-Oct-2013)

Ref Expression
Assertion btwnconn1lem10 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → d D Cgr P Q

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp11 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → N ∈ ℕ
2 simp2r1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → d ∈ 𝔼 ⁡ N
3 simp2r3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → E ∈ 𝔼 ⁡ N
4 simp2l2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → D ∈ 𝔼 ⁡ N
5 simp31 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → P ∈ 𝔼 ⁡ N
6 simp33 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → R ∈ 𝔼 ⁡ N
7 simp32 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ∈ 𝔼 ⁡ N
8 simprlr ⊢ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → E Btwn D d
9 8 adantl ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → E Btwn D d
10 1 3 4 2 9 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → E Btwn d D
11 simpr3l ⊢ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → R Btwn P Q
12 11 ad2antll ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → R Btwn P Q
13 btwnconn1lem8 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → R P Cgr E d
14 cgrcomlr ⊢ N ∈ ℕ ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N → R P Cgr E d ↔ P R Cgr d E
15 1 6 5 3 2 14 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → R P Cgr E d ↔ P R Cgr d E
16 cgrcom ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N → P R Cgr d E ↔ d E Cgr P R
17 1 5 6 2 3 16 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → P R Cgr d E ↔ d E Cgr P R
18 15 17 bitrd ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N → R P Cgr E d ↔ d E Cgr P R
19 18 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → R P Cgr E d ↔ d E Cgr P R
20 13 19 mpbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → d E Cgr P R
21 btwnconn1lem9 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → R Q Cgr E D
22 1 6 7 3 4 21 cgrcomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → E D Cgr R Q
23 1 2 3 4 5 6 7 10 12 20 22 cgrextendand ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ R ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ A ≠ B ∧ B ≠ C ∧ C ≠ c ∧ B Btwn A C ∧ B Btwn A D ∧ D Btwn A c ∧ D c Cgr C D ∧ C Btwn A d ∧ C d Cgr C D ∧ c Btwn A b ∧ c b Cgr C B ∧ d Btwn A b ∧ d b Cgr D B ∧ E Btwn C c ∧ E Btwn D d ∧ C Btwn c P ∧ C P Cgr C d ∧ C Btwn d R ∧ C R Cgr C E ∧ R Btwn P Q ∧ R Q Cgr R P → d D Cgr P Q