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Theorem cgrxfr

Description: A line segment can be divided at the same place as a congruent line segment is divided. Theorem 4.5 of Schwabhauser p. 35. (Contributed by Scott Fenton, 4-Oct-2013)

Ref Expression
Assertion cgrxfr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFe𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFN
2 simpl3r NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFF𝔼N
3 simpl3l NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFD𝔼N
4 btwndiff NF𝔼ND𝔼Ng𝔼NDBtwnFgDg
5 1 2 3 4 syl3anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFg𝔼NDBtwnFgDg
6 simpl1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NN
7 simpr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ng𝔼N
8 simpl3l NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼ND𝔼N
9 simpl21 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NA𝔼N
10 simpl22 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NB𝔼N
11 axsegcon Ng𝔼ND𝔼NA𝔼NB𝔼Ne𝔼NDBtwngeDeCgrAB
12 6 7 8 9 10 11 syl122anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NDBtwngeDeCgrAB
13 12 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDge𝔼NDBtwngeDeCgrAB
14 anass NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NNA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼N
15 simpl1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NN
16 simprl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Ng𝔼N
17 simprr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Ne𝔼N
18 simpl22 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NB𝔼N
19 simpl23 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NC𝔼N
20 axsegcon Ng𝔼Ne𝔼NB𝔼NC𝔼Nf𝔼NeBtwngfefCgrBC
21 15 16 17 18 19 20 syl122anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NeBtwngfefCgrBC
22 21 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABf𝔼NeBtwngfefCgrBC
23 anass NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NNA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼N
24 df-3an g𝔼Ne𝔼Nf𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼N
25 24 anbi2i NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NNA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼N
26 23 25 bitr4i NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NNA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼N
27 simplrr BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABDg
28 27 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDg
29 28 necomd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCgD
30 simpl1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NN
31 simpr1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼Ng𝔼N
32 simpl3l NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼ND𝔼N
33 simpr2 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼Ne𝔼N
34 simpr3 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼Nf𝔼N
35 simprl BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABDBtwnge
36 35 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwnge
37 simprrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCeBtwngf
38 30 31 32 33 34 36 37 btwnexchand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwngf
39 simpl21 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NA𝔼N
40 simpl22 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NB𝔼N
41 simpl23 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NC𝔼N
42 30 31 32 33 34 36 37 btwnexch3and NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCeBtwnDf
43 simplll BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABBBtwnAC
44 43 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCBBtwnAC
45 simprr BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABDeCgrAB
46 45 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDeCgrAB
47 simprrr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCefCgrBC
48 30 32 33 34 39 40 41 42 44 46 47 cgrextendand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDfCgrAC
49 38 48 jca NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwngfDfCgrAC
50 simpl3r NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NF𝔼N
51 simplrl BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABDBtwnFg
52 51 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwnFg
53 30 32 50 31 52 btwncomand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwngF
54 simpllr BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABACCgrDF
55 54 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCACCgrDF
56 30 39 41 32 50 55 cgrcomand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDFCgrAC
57 53 56 jca NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCDBtwngFDFCgrAC
58 29 49 57 3jca NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCgDDBtwngfDfCgrACDBtwngFDFCgrAC
59 58 ex NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCgDDBtwngfDfCgrACDBtwngFDFCgrAC
60 segconeq ND𝔼NA𝔼NC𝔼Ng𝔼Nf𝔼NF𝔼NgDDBtwngfDfCgrACDBtwngFDFCgrACf=F
61 30 32 39 41 31 34 50 60 syl133anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NgDDBtwngfDfCgrACDBtwngFDFCgrACf=F
62 59 61 syld NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCf=F
63 62 imp NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCf=F
64 opeq2 f=Fgf=gF
65 64 breq2d f=FeBtwngfeBtwngF
66 opeq2 f=Fef=eF
67 66 breq1d f=FefCgrBCeFCgrBC
68 65 67 anbi12d f=FeBtwngfefCgrBCeBtwngFeFCgrBC
69 68 biimpa f=FeBtwngfefCgrBCeBtwngFeFCgrBC
70 simpl eBtwngFeFCgrBCeBtwngF
71 btwnexch3 Ng𝔼ND𝔼Ne𝔼NF𝔼NDBtwngeeBtwngFeBtwnDF
72 30 31 32 33 50 71 syl122anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NDBtwngeeBtwngFeBtwnDF
73 35 70 72 syl2ani NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCeBtwnDF
74 73 imp NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCeBtwnDF
75 simplrr BBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCDeCgrAB
76 75 adantl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCDeCgrAB
77 30 32 33 39 40 76 cgrcomand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCABCgrDe
78 54 ad2antrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCACCgrDF
79 simprrr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCeFCgrBC
80 30 33 50 40 41 79 cgrcomand NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCBCCgreF
81 brcgr3 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼Ne𝔼NF𝔼NABCCgr3DeFABCgrDeACCgrDFBCCgreF
82 30 39 40 41 32 33 50 81 syl133anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NABCCgr3DeFABCgrDeACCgrDFBCCgreF
83 82 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCABCCgr3DeFABCgrDeACCgrDFBCCgreF
84 77 78 80 83 mpbir3and NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCABCCgr3DeF
85 74 84 jca NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
86 85 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngFeFCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
87 69 86 syl5 NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABf=FeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
88 87 expcomd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCf=FeBtwnDFABCCgr3DeF
89 88 impr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCf=FeBtwnDFABCCgr3DeF
90 63 89 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
91 90 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
92 26 91 sylanb NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼Nf𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
93 92 an32s NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABf𝔼NeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
94 93 rexlimdva NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABf𝔼NeBtwngfefCgrBCeBtwnDFABCCgr3DeF
95 22 94 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwnDFABCCgr3DeF
96 95 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwnDFABCCgr3DeF
97 14 96 sylanb NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼Ne𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDgDBtwngeDeCgrABeBtwnDFABCCgr3DeF
98 97 an32s NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDge𝔼NDBtwngeDeCgrABeBtwnDFABCCgr3DeF
99 98 reximdva NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDge𝔼NDBtwngeDeCgrABe𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
100 13 99 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDge𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
101 100 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼Ng𝔼NBBtwnACACCgrDFDBtwnFgDge𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
102 101 an32s NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFg𝔼NDBtwnFgDge𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
103 102 rexlimdva NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFg𝔼NDBtwnFgDge𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
104 5 103 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFe𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF
105 104 ex NA𝔼NB𝔼NC𝔼ND𝔼NF𝔼NBBtwnACACCgrDFe𝔼NeBtwnDFABCCgr3DeF