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Theorem footne

Description: Uniqueness of the foot point. (Contributed by Thierry Arnoux, 28-Feb-2020)

Ref Expression
Hypotheses isperp.p ⊢ P = Base G
isperp.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
isperp.i ⊢ I = Itv ⁡ G
isperp.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
isperp.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
isperp.a ⊢ φ → A ∈ ran ⁡ L
footne.x ⊢ φ → X ∈ A
footne.y ⊢ φ → Y ∈ P
footne.1 ⊢ φ → X L Y ⟂ 𝒢 ⁡ G A
Assertion footne ⊢ φ → ¬ Y ∈ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isperp.p ⊢ P = Base G
2 isperp.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 isperp.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 isperp.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
5 isperp.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
6 isperp.a ⊢ φ → A ∈ ran ⁡ L
7 footne.x ⊢ φ → X ∈ A
8 footne.y ⊢ φ → Y ∈ P
9 footne.1 ⊢ φ → X L Y ⟂ 𝒢 ⁡ G A
10 5 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → G ∈ 𝒢 Tarski
11 6 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → A ∈ ran ⁡ L
12 4 5 9 perpln1 ⊢ φ → X L Y ∈ ran ⁡ L
13 12 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X L Y ∈ ran ⁡ L
14 1 2 3 4 5 12 6 9 perpneq ⊢ φ → X L Y ≠ A
15 14 necomd ⊢ φ → A ≠ X L Y
16 15 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → A ≠ X L Y
17 7 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X ∈ A
18 1 4 3 5 6 7 tglnpt ⊢ φ → X ∈ P
19 1 3 4 5 18 8 12 tglnne ⊢ φ → X ≠ Y
20 1 3 4 5 18 8 19 tglinerflx1 ⊢ φ → X ∈ X L Y
21 20 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X ∈ X L Y
22 17 21 elind ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X ∈ A ∩ X L Y
23 simpr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → Y ∈ A
24 1 3 4 5 18 8 19 tglinerflx2 ⊢ φ → Y ∈ X L Y
25 24 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → Y ∈ X L Y
26 23 25 elind ⊢ φ ∧ Y ∈ A → Y ∈ A ∩ X L Y
27 1 3 4 10 11 13 16 22 26 tglineineq ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X = Y
28 19 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ A → X ≠ Y
29 27 28 pm2.21ddne ⊢ φ ∧ Y ∈ A → ¬ Y ∈ A
30 29 pm2.01da ⊢ φ → ¬ Y ∈ A