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Theorem colinbtwnle

Description: Given three colinear points A , B , and C , B falls in the middle iff the two segments to B are no longer than A C . Theorem 5.12 of Schwabhauser p. 42. (Contributed by Scott Fenton, 15-Oct-2013) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)

Ref Expression
Assertion colinbtwnle NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCBBtwnACABSegACBCSegAC

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 btwnsegle NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnACABSegAC
2 3anrev A𝔼NB𝔼NC𝔼NC𝔼NB𝔼NA𝔼N
3 btwnsegle NC𝔼NB𝔼NA𝔼NBBtwnCACBSegCA
4 2 3 sylan2b NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnCACBSegCA
5 3ancoma A𝔼NB𝔼NC𝔼NB𝔼NA𝔼NC𝔼N
6 btwncom NB𝔼NA𝔼NC𝔼NBBtwnACBBtwnCA
7 5 6 sylan2b NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnACBBtwnCA
8 simpl NA𝔼NB𝔼NC𝔼NN
9 simpr2 NA𝔼NB𝔼NC𝔼NB𝔼N
10 simpr3 NA𝔼NB𝔼NC𝔼NC𝔼N
11 8 9 10 cgrrflx2d NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBCCgrCB
12 simpr1 NA𝔼NB𝔼NC𝔼NA𝔼N
13 8 12 10 cgrrflx2d NA𝔼NB𝔼NC𝔼NACCgrCA
14 seglecgr12 NB𝔼NC𝔼NA𝔼NC𝔼NC𝔼NB𝔼NC𝔼NA𝔼NBCCgrCBACCgrCABCSegACCBSegCA
15 8 9 10 12 10 10 9 10 12 14 syl333anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBCCgrCBACCgrCABCSegACCBSegCA
16 11 13 15 mp2and NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBCSegACCBSegCA
17 4 7 16 3imtr4d NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnACBCSegAC
18 1 17 jcad NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnACABSegACBCSegAC
19 18 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCBBtwnACABSegACBCSegAC
20 brcolinear NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCABtwnBCBBtwnCACBtwnAB
21 simprl NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACABtwnBC
22 8 12 9 10 21 btwncomand NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACABtwnCB
23 16 biimpa NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBCSegACCBSegCA
24 23 adantrl NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACCBSegCA
25 btwncom NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCABtwnCB
26 3anrot C𝔼NA𝔼NB𝔼NA𝔼NB𝔼NC𝔼N
27 btwnsegle NC𝔼NA𝔼NB𝔼NABtwnCBCASegCB
28 26 27 sylan2br NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnCBCASegCB
29 25 28 sylbid NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCCASegCB
30 29 imp NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCCASegCB
31 30 adantrr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACCASegCB
32 segleantisym NC𝔼NB𝔼NC𝔼NA𝔼NCBSegCACASegCBCBCgrCA
33 8 10 9 10 12 32 syl122anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBSegCACASegCBCBCgrCA
34 33 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACCBSegCACASegCBCBCgrCA
35 24 31 34 mp2and NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACCBCgrCA
36 8 10 9 12 22 35 endofsegidand NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACB=A
37 btwntriv1 NA𝔼NC𝔼NABtwnAC
38 37 3adant3r2 NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnAC
39 breq1 B=ABBtwnACABtwnAC
40 38 39 syl5ibrcom NA𝔼NB𝔼NC𝔼NB=ABBtwnAC
41 40 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACB=ABBtwnAC
42 36 41 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACBBtwnAC
43 42 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBCSegACBBtwnAC
44 43 adantld NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCABSegACBCSegACBBtwnAC
45 44 ex NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCABSegACBCSegACBBtwnAC
46 7 biimprd NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnCABBtwnAC
47 46 a1dd NA𝔼NB𝔼NC𝔼NBBtwnCAABSegACBCSegACBBtwnAC
48 simprl NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACCBtwnAB
49 simprr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACABSegAC
50 3ancomb A𝔼NB𝔼NC𝔼NA𝔼NC𝔼NB𝔼N
51 btwnsegle NA𝔼NC𝔼NB𝔼NCBtwnABACSegAB
52 50 51 sylan2b NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABACSegAB
53 52 imp NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABACSegAB
54 53 adantrr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACACSegAB
55 segleantisym NA𝔼NB𝔼NA𝔼NC𝔼NABSegACACSegABABCgrAC
56 8 12 9 12 10 55 syl122anc NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABSegACACSegABABCgrAC
57 56 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACABSegACACSegABABCgrAC
58 49 54 57 mp2and NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACABCgrAC
59 8 12 9 10 48 58 endofsegidand NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACB=C
60 btwntriv2 NA𝔼NC𝔼NCBtwnAC
61 60 3adant3r2 NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnAC
62 breq1 B=CBBtwnACCBtwnAC
63 61 62 syl5ibrcom NA𝔼NB𝔼NC𝔼NB=CBBtwnAC
64 63 adantr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACB=CBBtwnAC
65 59 64 mpd NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACBBtwnAC
66 65 expr NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACBBtwnAC
67 66 adantrd NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACBCSegACBBtwnAC
68 67 ex NA𝔼NB𝔼NC𝔼NCBtwnABABSegACBCSegACBBtwnAC
69 45 47 68 3jaod NA𝔼NB𝔼NC𝔼NABtwnBCBBtwnCACBtwnABABSegACBCSegACBBtwnAC
70 20 69 sylbid NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCABSegACBCSegACBBtwnAC
71 70 imp NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCABSegACBCSegACBBtwnAC
72 19 71 impbid NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCBBtwnACABSegACBCSegAC
73 72 ex NA𝔼NB𝔼NC𝔼NAColinearBCBBtwnACABSegACBCSegAC