Metamath Proof Explorer


Theorem isleag

Description: Geometrical "less than" property for angles. Definition 11.27 of Schwabhauser p. 102. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses isleag.p P = Base G
isleag.g φ G 𝒢 Tarski
isleag.a φ A P
isleag.b φ B P
isleag.c φ C P
isleag.d φ D P
isleag.e φ E P
isleag.f φ F P
Assertion isleag φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isleag.p P = Base G
2 isleag.g φ G 𝒢 Tarski
3 isleag.a φ A P
4 isleag.b φ B P
5 isleag.c φ C P
6 isleag.d φ D P
7 isleag.e φ E P
8 isleag.f φ F P
9 3 4 5 s3cld φ ⟨“ ABC ”⟩ Word P
10 s3len ⟨“ ABC ”⟩ = 3
11 1 fvexi P V
12 3nn0 3 0
13 wrdmap P V 3 0 ⟨“ ABC ”⟩ Word P ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3
14 11 12 13 mp2an ⟨“ ABC ”⟩ Word P ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3
15 9 10 14 sylanblc φ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3
16 6 7 8 s3cld φ ⟨“ DEF ”⟩ Word P
17 s3len ⟨“ DEF ”⟩ = 3
18 wrdmap P V 3 0 ⟨“ DEF ”⟩ Word P ⟨“ DEF ”⟩ = 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3
19 11 12 18 mp2an ⟨“ DEF ”⟩ Word P ⟨“ DEF ”⟩ = 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3
20 16 17 19 sylanblc φ ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3
21 15 20 jca φ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3
22 elex G 𝒢 Tarski G V
23 fveq2 g = G Base g = Base G
24 23 1 eqtr4di g = G Base g = P
25 24 oveq1d g = G Base g 0 ..^ 3 = P 0 ..^ 3
26 25 eleq2d g = G a Base g 0 ..^ 3 a P 0 ..^ 3
27 25 eleq2d g = G b Base g 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3
28 26 27 anbi12d g = G a Base g 0 ..^ 3 b Base g 0 ..^ 3 a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3
29 fveq2 g = G 𝒢 g = 𝒢 G
30 29 breqd g = G x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩
31 fveq2 g = G 𝒢 g = 𝒢 G
32 31 breqd g = G ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
33 30 32 anbi12d g = G x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
34 24 33 rexeqbidv g = G x Base g x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
35 28 34 anbi12d g = G a Base g 0 ..^ 3 b Base g 0 ..^ 3 x Base g x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
36 35 opabbidv g = G a b | a Base g 0 ..^ 3 b Base g 0 ..^ 3 x Base g x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ = a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
37 df-leag 𝒢 = g V a b | a Base g 0 ..^ 3 b Base g 0 ..^ 3 x Base g x 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 g ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
38 ovex P 0 ..^ 3 V
39 38 38 xpex P 0 ..^ 3 × P 0 ..^ 3 V
40 opabssxp a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ P 0 ..^ 3 × P 0 ..^ 3
41 39 40 ssexi a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ V
42 36 37 41 fvmpt G V 𝒢 G = a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
43 2 22 42 3syl φ 𝒢 G = a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
44 43 breqd φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ ⟨“ DEF ”⟩
45 simpr a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩
46 45 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ b 0 = ⟨“ DEF ”⟩ 0
47 45 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ b 1 = ⟨“ DEF ”⟩ 1
48 45 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ b 2 = ⟨“ DEF ”⟩ 2
49 46 47 48 s3eqd a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ = ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩
50 49 breq2d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩
51 simpl a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ a = ⟨“ ABC ”⟩
52 51 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ a 0 = ⟨“ ABC ”⟩ 0
53 51 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ a 1 = ⟨“ ABC ”⟩ 1
54 51 fveq1d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ a 2 = ⟨“ ABC ”⟩ 2
55 52 53 54 s3eqd a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ = ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩
56 eqidd a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ x = x
57 46 47 56 s3eqd a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ = ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
58 55 57 breq12d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
59 50 58 anbi12d a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
60 59 rexbidv a = ⟨“ ABC ”⟩ b = ⟨“ DEF ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
61 eqid a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ = a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩
62 60 61 brab2a ⟨“ ABC ”⟩ a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
63 62 a1i φ ⟨“ ABC ”⟩ a b | a P 0 ..^ 3 b P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 b 2 ”⟩ ⟨“ a 0 a 1 a 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ b 0 b 1 x ”⟩ ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩
64 s3fv0 D P ⟨“ DEF ”⟩ 0 = D
65 6 64 syl φ ⟨“ DEF ”⟩ 0 = D
66 s3fv1 E P ⟨“ DEF ”⟩ 1 = E
67 7 66 syl φ ⟨“ DEF ”⟩ 1 = E
68 s3fv2 F P ⟨“ DEF ”⟩ 2 = F
69 8 68 syl φ ⟨“ DEF ”⟩ 2 = F
70 65 67 69 s3eqd φ ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ = ⟨“ DEF ”⟩
71 70 breq2d φ x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩
72 s3fv0 A P ⟨“ ABC ”⟩ 0 = A
73 3 72 syl φ ⟨“ ABC ”⟩ 0 = A
74 s3fv1 B P ⟨“ ABC ”⟩ 1 = B
75 4 74 syl φ ⟨“ ABC ”⟩ 1 = B
76 s3fv2 C P ⟨“ ABC ”⟩ 2 = C
77 5 76 syl φ ⟨“ ABC ”⟩ 2 = C
78 73 75 77 s3eqd φ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ = ⟨“ ABC ”⟩
79 eqidd φ x = x
80 65 67 79 s3eqd φ ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩ = ⟨“ DEx ”⟩
81 78 80 breq12d φ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩
82 71 81 anbi12d φ x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩ x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩
83 82 rexbidv φ x P x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩
84 83 anbi2d φ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 ⟨“ DEF ”⟩ 2 ”⟩ ⟨“ ⟨“ ABC ”⟩ 0 ⟨“ ABC ”⟩ 1 ⟨“ ABC ”⟩ 2 ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ⟨“ DEF ”⟩ 0 ⟨“ DEF ”⟩ 1 x ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩
85 44 63 84 3bitrd φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ P 0 ..^ 3 ⟨“ DEF ”⟩ P 0 ..^ 3 x P x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩
86 21 85 mpbirand φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ x P x 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEx ”⟩