Metamath Proof Explorer


Theorem iscgra

Description: Property for two angles ABC and DEF to be congruent. This is a modified version of the definition 11.3 of Schwabhauser p. 95. where the number of constructed points has been reduced to two. We chose this version rather than the textbook version because it is shorter and therefore simpler to work with. Theorem dfcgra2 shows that those definitions are indeed equivalent. (Contributed by Thierry Arnoux, 31-Jul-2020)

Ref Expression
Hypotheses iscgra.p ⊢ P = Base G
iscgra.i ⊢ I = Itv ⁡ G
iscgra.k ⊢ K = hl 𝒢 ⁡ G
iscgra.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
iscgra.a ⊢ φ → A ∈ P
iscgra.b ⊢ φ → B ∈ P
iscgra.c ⊢ φ → C ∈ P
iscgra.d ⊢ φ → D ∈ P
iscgra.e ⊢ φ → E ∈ P
iscgra.f ⊢ φ → F ∈ P
Assertion iscgra ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G ⟨“ DEF ”⟩ ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iscgra.p ⊢ P = Base G
2 iscgra.i ⊢ I = Itv ⁡ G
3 iscgra.k ⊢ K = hl 𝒢 ⁡ G
4 iscgra.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
5 iscgra.a ⊢ φ → A ∈ P
6 iscgra.b ⊢ φ → B ∈ P
7 iscgra.c ⊢ φ → C ∈ P
8 iscgra.d ⊢ φ → D ∈ P
9 iscgra.e ⊢ φ → E ∈ P
10 iscgra.f ⊢ φ → F ∈ P
11 simpl ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → a = ⟨“ ABC ”⟩
12 eqidd ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → x = x
13 simpr ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → b = ⟨“ DEF ”⟩
14 13 fveq1d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → b ⁡ 1 = ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1
15 eqidd ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → y = y
16 12 14 15 s3eqd ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ = ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩
17 11 16 breq12d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩
18 14 fveq2d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → K ⁡ b ⁡ 1 = K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1
19 13 fveq1d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → b ⁡ 0 = ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0
20 12 18 19 breq123d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ↔ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0
21 13 fveq1d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → b ⁡ 2 = ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2
22 15 18 21 breq123d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2
23 17 20 22 3anbi123d ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2
24 23 2rexbidv ⊢ a = ⟨“ ABC ”⟩ ∧ b = ⟨“ DEF ”⟩ → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2
25 eqid ⊢ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
26 24 25 brab2a ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ⟨“ DEF ”⟩ ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2
27 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → x = x
28 s3fv1 ⊢ E ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 = E
29 9 28 syl ⊢ φ → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 = E
30 29 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 = E
31 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → y = y
32 27 30 31 s3eqd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ = ⟨“ xEy ”⟩
33 32 breq2d ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩
34 30 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 = K ⁡ E
35 s3fv0 ⊢ D ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 = D
36 8 35 syl ⊢ φ → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 = D
37 36 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 = D
38 27 34 37 breq123d ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ↔ x K ⁡ E D
39 s3fv2 ⊢ F ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 = F
40 10 39 syl ⊢ φ → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 = F
41 40 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 = F
42 31 34 41 breq123d ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 ↔ y K ⁡ E F
43 33 38 42 3anbi123d ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P → ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F
44 43 2rexbidva ⊢ φ → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F
45 44 anbi2d ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 0 ∧ y K ⁡ ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 1 ⟨“ DEF ”⟩ ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F
46 26 45 bitrid ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ⟨“ DEF ”⟩ ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F
47 elex ⊢ G ∈ 𝒢 Tarski → G ∈ V
48 simpl ⊢ p = P ∧ k = K → p = P
49 48 oveq1d ⊢ p = P ∧ k = K → p 0 ..^ 3 = P 0 ..^ 3
50 49 eleq2d ⊢ p = P ∧ k = K → a ∈ p 0 ..^ 3 ↔ a ∈ P 0 ..^ 3
51 49 eleq2d ⊢ p = P ∧ k = K → b ∈ p 0 ..^ 3 ↔ b ∈ P 0 ..^ 3
52 50 51 anbi12d ⊢ p = P ∧ k = K → a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ↔ a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3
53 simpr ⊢ p = P ∧ k = K → k = K
54 53 fveq1d ⊢ p = P ∧ k = K → k ⁡ b ⁡ 1 = K ⁡ b ⁡ 1
55 54 breqd ⊢ p = P ∧ k = K → x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ↔ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0
56 54 breqd ⊢ p = P ∧ k = K → y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
57 55 56 3anbi23d ⊢ p = P ∧ k = K → a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
58 48 57 rexeqbidv ⊢ p = P ∧ k = K → ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
59 48 58 rexeqbidv ⊢ p = P ∧ k = K → ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
60 52 59 anbi12d ⊢ p = P ∧ k = K → a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
61 1 3 60 sbcie2s ⊢ g = G → [˙Base g / p]˙ [˙ hl 𝒢 ⁡ g / k]˙ a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
62 61 opabbidv ⊢ g = G → a b | [˙Base g / p]˙ [˙ hl 𝒢 ⁡ g / k]˙ a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
63 fveq2 ⊢ g = G → ∼ 𝒢 ⁡ g = ∼ 𝒢 ⁡ G
64 63 breqd ⊢ g = G → a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ↔ a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩
65 64 3anbi1d ⊢ g = G → a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
66 65 2rexbidv ⊢ g = G → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
67 66 anbi2d ⊢ g = G → a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ↔ a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
68 67 opabbidv ⊢ g = G → a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
69 62 68 eqtrd ⊢ g = G → a b | [˙Base g / p]˙ [˙ hl 𝒢 ⁡ g / k]˙ a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
70 df-cgra ⊢ ∼ 𝒢 ∠ = g ∈ V ⟼ a b | [˙Base g / p]˙ [˙ hl 𝒢 ⁡ g / k]˙ a ∈ p 0 ..^ 3 ∧ b ∈ p 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p a ∼ 𝒢 ⁡ g ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y k ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
71 ovex ⊢ P 0 ..^ 3 ∈ V
72 71 71 xpex ⊢ P 0 ..^ 3 × P 0 ..^ 3 ∈ V
73 opabssxp ⊢ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ⊆ P 0 ..^ 3 × P 0 ..^ 3
74 72 73 ssexi ⊢ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ∈ V
75 69 70 74 fvmpt ⊢ G ∈ V → ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
76 4 47 75 3syl ⊢ φ → ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G = a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2
77 76 breqd ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G ⟨“ DEF ”⟩ ↔ ⟨“ ABC ”⟩ a b | a ∈ P 0 ..^ 3 ∧ b ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P a ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ x b ⁡ 1 y ”⟩ ∧ x K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 0 ∧ y K ⁡ b ⁡ 1 b ⁡ 2 ⟨“ DEF ”⟩
78 5 6 7 s3cld ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ Word P
79 s3len ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ = 3
80 1 fvexi ⊢ P ∈ V
81 3nn0 ⊢ 3 ∈ ℕ 0
82 wrdmap ⊢ P ∈ V ∧ 3 ∈ ℕ 0 → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ Word P ∧ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
83 80 81 82 mp2an ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ Word P ∧ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
84 78 79 83 sylanblc ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
85 8 9 10 s3cld ⊢ φ → ⟨“ DEF ”⟩ ∈ Word P
86 s3len ⊢ ⟨“ DEF ”⟩ = 3
87 wrdmap ⊢ P ∈ V ∧ 3 ∈ ℕ 0 → ⟨“ DEF ”⟩ ∈ Word P ∧ ⟨“ DEF ”⟩ = 3 ↔ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
88 80 81 87 mp2an ⊢ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ Word P ∧ ⟨“ DEF ”⟩ = 3 ↔ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
89 85 86 88 sylanblc ⊢ φ → ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
90 84 89 jca ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3
91 90 biantrurd ⊢ φ → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ⟨“ DEF ”⟩ ∈ P 0 ..^ 3 ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F
92 46 77 91 3bitr4d ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ∠ ⁡ G ⟨“ DEF ”⟩ ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ⟨“ ABC ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ xEy ”⟩ ∧ x K ⁡ E D ∧ y K ⁡ E F