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Theorem hlcgreu

Description: The point constructed in hlcgrex is unique. Theorem 6.11 of Schwabhauser p. 44. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses ishlg.p ⊢ P = Base G
ishlg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
ishlg.k ⊢ K = hl 𝒢 ⁡ G
ishlg.a ⊢ φ → A ∈ P
ishlg.b ⊢ φ → B ∈ P
ishlg.c ⊢ φ → C ∈ P
hlln.1 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
hltr.d ⊢ φ → D ∈ P
hlcgrex.m ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
hlcgrex.1 ⊢ φ → D ≠ A
hlcgrex.2 ⊢ φ → B ≠ C
Assertion hlcgreu ⊢ φ → ∃! x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ishlg.p ⊢ P = Base G
2 ishlg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
3 ishlg.k ⊢ K = hl 𝒢 ⁡ G
4 ishlg.a ⊢ φ → A ∈ P
5 ishlg.b ⊢ φ → B ∈ P
6 ishlg.c ⊢ φ → C ∈ P
7 hlln.1 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
8 hltr.d ⊢ φ → D ∈ P
9 hlcgrex.m ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
10 hlcgrex.1 ⊢ φ → D ≠ A
11 hlcgrex.2 ⊢ φ → B ≠ C
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 hlcgrex ⊢ φ → ∃ x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
13 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → A ∈ P
14 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → B ∈ P
15 6 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → C ∈ P
16 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → G ∈ 𝒢 Tarski
17 8 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → D ∈ P
18 10 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → D ≠ A
19 11 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → B ≠ C
20 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x ∈ P
21 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → y ∈ P
22 simprll ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x K ⁡ A D
23 simprrl ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → y K ⁡ A D
24 simprlr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → A - ˙ x = B - ˙ C
25 simprrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → A - ˙ y = B - ˙ C
26 1 2 3 13 14 15 16 17 9 18 19 20 21 22 23 24 25 hlcgreulem ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x = y
27 26 ex ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x = y
28 27 ralrimiva ⊢ φ ∧ x ∈ P → ∀ y ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x = y
29 28 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x = y
30 breq1 ⊢ x = y → x K ⁡ A D ↔ y K ⁡ A D
31 oveq2 ⊢ x = y → A - ˙ x = A - ˙ y
32 31 eqeq1d ⊢ x = y → A - ˙ x = B - ˙ C ↔ A - ˙ y = B - ˙ C
33 30 32 anbi12d ⊢ x = y → x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ↔ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C
34 33 reu4 ⊢ ∃! x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ↔ ∃ x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C ∧ y K ⁡ A D ∧ A - ˙ y = B - ˙ C → x = y
35 12 29 34 sylanbrc ⊢ φ → ∃! x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C