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Theorem btwnconn1lem6

Description: Lemma for btwnconn1 . Next, we show that E is the midpoint of D and d . (Contributed by Scott Fenton, 8-Oct-2013)

Ref Expression
Assertion btwnconn1lem6 ⊢ 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 ∧ 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 → E D Cgr E d

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simprrl ⊢ 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 ∧ 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 → E Btwn C c
2 1 1 jca ⊢ 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 ∧ 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 → E Btwn C c ∧ E Btwn C c
3 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 → N ∈ ℕ
4 simp21 ⊢ 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 → C ∈ 𝔼 ⁡ N
5 simp23 ⊢ 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 → c ∈ 𝔼 ⁡ N
6 3 4 5 cgrrflxd ⊢ 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 → C c Cgr C c
7 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 → E ∈ 𝔼 ⁡ N
8 3 7 5 cgrrflxd ⊢ 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 → E c Cgr E c
9 6 8 jca ⊢ 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 → C c Cgr C c ∧ E c Cgr E c
10 9 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 ∧ 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 c Cgr C c ∧ E c Cgr E c
11 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 → d ∈ 𝔼 ⁡ N
12 simp22 ⊢ 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 → D ∈ 𝔼 ⁡ N
13 simp2rr ⊢ 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 → C d Cgr C D
14 13 ad2antrl ⊢ 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 ∧ 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 d Cgr C D
15 3 4 11 4 12 14 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 ∧ 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 D Cgr C d
16 simp2lr ⊢ 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 → D c Cgr C D
17 16 ad2antrl ⊢ 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 ∧ 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 → D c Cgr C D
18 3 12 5 4 12 17 cgrcomrand ⊢ 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 ∧ 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 → D c Cgr D C
19 3simpa ⊢ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N → d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N
20 19 3anim3i ⊢ 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 → N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 𝔼 ⁡ N
21 simpl ⊢ 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 → 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
22 btwnconn1lem4 ⊢ N ∈ ℕ ∧ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ B ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ b ∈ 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 → d c Cgr D C
23 20 21 22 syl2an ⊢ 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 ∧ 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 → d c Cgr D C
24 3 12 5 11 5 12 4 18 23 cgrtr3and ⊢ 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 ∧ 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 → D c Cgr d c
25 3 12 5 11 5 24 cgrcomlrand ⊢ 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 ∧ 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 D Cgr c d
26 15 25 jca ⊢ 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 ∧ 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 D Cgr C d ∧ c D Cgr c d
27 brifs ⊢ N ∈ ℕ ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N → C E c D InnerFiveSeg C E c d ↔ E Btwn C c ∧ E Btwn C c ∧ C c Cgr C c ∧ E c Cgr E c ∧ C D Cgr C d ∧ c D Cgr c d
28 ifscgr ⊢ N ∈ ℕ ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N → C E c D InnerFiveSeg C E c d → E D Cgr E d
29 27 28 sylbird ⊢ N ∈ ℕ ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ D ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ E ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ c ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ d ∈ 𝔼 ⁡ N → E Btwn C c ∧ E Btwn C c ∧ C c Cgr C c ∧ E c Cgr E c ∧ C D Cgr C d ∧ c D Cgr c d → E D Cgr E d
30 3 4 7 5 12 4 7 5 11 29 syl333anc ⊢ 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 → E Btwn C c ∧ E Btwn C c ∧ C c Cgr C c ∧ E c Cgr E c ∧ C D Cgr C d ∧ c D Cgr c d → E D Cgr E d
31 30 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 ∧ 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 → E Btwn C c ∧ E Btwn C c ∧ C c Cgr C c ∧ E c Cgr E c ∧ C D Cgr C d ∧ c D Cgr c d → E D Cgr E d
32 2 10 26 31 mp3and ⊢ 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 ∧ 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 → E D Cgr E d