Metamath Proof Explorer


Theorem eenglngeehlnm

Description: The line definition in the Tarski structure for the Euclidean geometry (see elntg ) corresponds to the definition of lines passing through two different points in a left module (see rrxlines ). (Contributed by AV, 16-Feb-2023)

Ref Expression
Assertion eenglngeehlnm ⊢ N ∈ ℕ → Line 𝒢 ⁡ 𝔼 𝒢 ⁡ N = Line M ⁡ 𝔼 hil ⁡ N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eengbas ⊢ N ∈ ℕ → 𝔼 ⁡ N = Base 𝔼 𝒢 ⁡ N
2 1 eqcomd ⊢ N ∈ ℕ → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = 𝔼 ⁡ N
3 oveq2 ⊢ n = N → 1 … n = 1 … N
4 3 oveq2d ⊢ n = N → ℝ 1 … n = ℝ 1 … N
5 df-ee ⊢ 𝔼 = n ∈ ℕ ⟼ ℝ 1 … n
6 ovex ⊢ ℝ 1 … N ∈ V
7 4 5 6 fvmpt ⊢ N ∈ ℕ → 𝔼 ⁡ N = ℝ 1 … N
8 2 7 eqtrd ⊢ N ∈ ℕ → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = ℝ 1 … N
9 2 ancli ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℕ ∧ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = 𝔼 ⁡ N
10 9 8 jca ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℕ ∧ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = 𝔼 ⁡ N ∧ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = ℝ 1 … N
11 difeq1 ⊢ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = ℝ 1 … N → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x = ℝ 1 … N ∖ x
12 11 ad2antlr ⊢ N ∈ ℕ ∧ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = 𝔼 ⁡ N ∧ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = ℝ 1 … N ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x = ℝ 1 … N ∖ x
13 10 12 sylan ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x = ℝ 1 … N ∖ x
14 8 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = ℝ 1 … N
15 simpll ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ∧ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → N ∈ ℕ
16 8 eleq2d ⊢ N ∈ ℕ → x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ↔ x ∈ ℝ 1 … N
17 16 biimpcd ⊢ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → N ∈ ℕ → x ∈ ℝ 1 … N
18 17 adantr ⊢ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → N ∈ ℕ → x ∈ ℝ 1 … N
19 18 impcom ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → x ∈ ℝ 1 … N
20 19 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ∧ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → x ∈ ℝ 1 … N
21 8 difeq1d ⊢ N ∈ ℕ → Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x = ℝ 1 … N ∖ x
22 21 eleq2d ⊢ N ∈ ℕ → y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ↔ y ∈ ℝ 1 … N ∖ x
23 22 biimpd ⊢ N ∈ ℕ → y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → y ∈ ℝ 1 … N ∖ x
24 23 adantld ⊢ N ∈ ℕ → x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → y ∈ ℝ 1 … N ∖ x
25 24 imp ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → y ∈ ℝ 1 … N ∖ x
26 25 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ∧ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → y ∈ ℝ 1 … N ∖ x
27 14 eleq2d ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ↔ p ∈ ℝ 1 … N
28 27 biimpa ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ∧ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → p ∈ ℝ 1 … N
29 eenglngeehlnmlem1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ ℝ 1 … N ∧ y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ∧ p ∈ ℝ 1 … N → ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i → ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
30 eenglngeehlnmlem2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ ℝ 1 … N ∧ y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ∧ p ∈ ℝ 1 … N → ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i → ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i
31 29 30 impbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ ℝ 1 … N ∧ y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ∧ p ∈ ℝ 1 … N → ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i ↔ ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
32 15 20 26 28 31 syl31anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ∧ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N → ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i ↔ ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
33 14 32 rabeqbidva ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∧ y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x → p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N | ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i = p ∈ ℝ 1 … N | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
34 8 13 33 mpoeq123dva ⊢ N ∈ ℕ → x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N , y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ⟼ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N | ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i = x ∈ ℝ 1 … N , y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ⟼ p ∈ ℝ 1 … N | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
35 eqid ⊢ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N = Base 𝔼 𝒢 ⁡ N
36 eqid ⊢ 1 … N = 1 … N
37 35 36 elntg2 ⊢ N ∈ ℕ → Line 𝒢 ⁡ 𝔼 𝒢 ⁡ N = x ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N , y ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N ∖ x ⟼ p ∈ Base 𝔼 𝒢 ⁡ N | ∃ z ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − z ⁢ x ⁡ i + z ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ v ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N x ⁡ i = 1 − v ⁢ p ⁡ i + v ⁢ y ⁡ i ∨ ∃ w ∈ 0 1 ∀ i ∈ 1 … N y ⁡ i = 1 − w ⁢ x ⁡ i + w ⁢ p ⁡ i
38 nnnn0 ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℕ 0
39 eqid ⊢ 𝔼 hil ⁡ N = 𝔼 hil ⁡ N
40 39 ehlval ⊢ N ∈ ℕ 0 → 𝔼 hil ⁡ N = 1 … N
41 38 40 syl ⊢ N ∈ ℕ → 𝔼 hil ⁡ N = 1 … N
42 41 fveq2d ⊢ N ∈ ℕ → Line M ⁡ 𝔼 hil ⁡ N = Line M ⁡ 1 … N
43 fzfid ⊢ N ∈ ℕ → 1 … N ∈ Fin
44 eqid ⊢ 1 … N = 1 … N
45 eqid ⊢ ℝ 1 … N = ℝ 1 … N
46 eqid ⊢ Line M ⁡ 1 … N = Line M ⁡ 1 … N
47 44 45 46 rrxlinesc ⊢ 1 … N ∈ Fin → Line M ⁡ 1 … N = x ∈ ℝ 1 … N , y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ⟼ p ∈ ℝ 1 … N | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
48 43 47 syl ⊢ N ∈ ℕ → Line M ⁡ 1 … N = x ∈ ℝ 1 … N , y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ⟼ p ∈ ℝ 1 … N | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
49 42 48 eqtrd ⊢ N ∈ ℕ → Line M ⁡ 𝔼 hil ⁡ N = x ∈ ℝ 1 … N , y ∈ ℝ 1 … N ∖ x ⟼ p ∈ ℝ 1 … N | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ 1 … N p ⁡ i = 1 − t ⁢ x ⁡ i + t ⁢ y ⁡ i
50 34 37 49 3eqtr4d ⊢ N ∈ ℕ → Line 𝒢 ⁡ 𝔼 𝒢 ⁡ N = Line M ⁡ 𝔼 hil ⁡ N