Metamath Proof Explorer


Theorem hlcgrex

Description: Construct a point on a half-line, at a given distance of its origin. (Contributed by Thierry Arnoux, 1-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 hlcgrex ⊢ 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 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → G ∈ 𝒢 Tarski
13 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → y ∈ P
14 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → A ∈ P
15 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → B ∈ P
16 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → C ∈ P
17 1 9 2 12 13 14 15 16 axtgsegcon ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → ∃ x ∈ P A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
18 12 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → G ∈ 𝒢 Tarski
19 15 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → B ∈ P
20 16 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → C ∈ P
21 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x ∈ P
22 14 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ∈ P
23 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A - ˙ x = B - ˙ C
24 1 9 2 18 22 21 19 20 23 tgcgrcoml ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x - ˙ A = B - ˙ C
25 24 eqcomd ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → B - ˙ C = x - ˙ A
26 11 ad4antr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → B ≠ C
27 1 9 2 18 19 20 21 22 25 26 tgcgrneq ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x ≠ A
28 10 ad4antr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → D ≠ A
29 13 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → y ∈ P
30 8 ad4antr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → D ∈ P
31 simpllr ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ∈ D I y ∧ A ≠ y
32 31 simprd ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ≠ y
33 32 necomd ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → y ≠ A
34 simprl ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ∈ y I x
35 31 simpld ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ∈ D I y
36 1 9 2 18 30 22 29 35 tgbtwncom ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → A ∈ y I D
37 1 2 18 29 22 21 30 33 34 36 tgbtwnconn2 ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x ∈ A I D ∨ D ∈ A I x
38 1 2 3 21 30 22 18 ishlg ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x K ⁡ A D ↔ x ≠ A ∧ D ≠ A ∧ x ∈ A I D ∨ D ∈ A I x
39 27 28 37 38 mpbir3and ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x K ⁡ A D
40 39 23 jca ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P ∧ A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
41 40 ex ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y ∧ x ∈ P → A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
42 41 reximdva ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → ∃ x ∈ P A ∈ y I x ∧ A - ˙ x = B - ˙ C → ∃ x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
43 17 42 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ P ∧ A ∈ D I y ∧ A ≠ y → ∃ x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C
44 1 fvexi ⊢ P ∈ V
45 44 a1i ⊢ φ → P ∈ V
46 45 5 6 11 nehash2 ⊢ φ → 2 ≤ P
47 1 9 2 7 8 4 46 tgbtwndiff ⊢ φ → ∃ y ∈ P A ∈ D I y ∧ A ≠ y
48 43 47 r19.29a ⊢ φ → ∃ x ∈ P x K ⁡ A D ∧ A - ˙ x = B - ˙ C