Metamath Proof Explorer


Theorem israg

Description: Property for 3 points A, B, C to form a right angle. Definition 8.1 of Schwabhauser p. 57. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses israg.p ⊢ P = Base G
israg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
israg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
israg.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
israg.s ⊢ S = pInv 𝒢 ⁡ G
israg.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
israg.a ⊢ φ → A ∈ P
israg.b ⊢ φ → B ∈ P
israg.c ⊢ φ → C ∈ P
Assertion israg ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G ↔ A - ˙ C = A - ˙ S ⁡ B ⁡ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 israg.p ⊢ P = Base G
2 israg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 israg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 israg.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
5 israg.s ⊢ S = pInv 𝒢 ⁡ G
6 israg.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
7 israg.a ⊢ φ → A ∈ P
8 israg.b ⊢ φ → B ∈ P
9 israg.c ⊢ φ → C ∈ P
10 7 8 9 s3cld ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ Word P
11 fveqeq2 ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w = 3 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3
12 fveq1 ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 0 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0
13 fveq1 ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
14 12 13 oveq12d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
15 fveq1 ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 1 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1
16 15 fveq2d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → S ⁡ w ⁡ 1 = S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1
17 16 13 fveq12d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 = S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
18 12 17 oveq12d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
19 14 18 eqeq12d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
20 11 19 anbi12d ⊢ w = ⟨“ ABC ”⟩ → w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ∧ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
21 20 elrab3 ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ Word P → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ∧ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
22 10 21 syl ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ∧ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
23 df-rag ⊢ ∟ 𝒢 = g ∈ V ⟼ w ∈ Word Base g | w = 3 ∧ w ⁡ 0 dist ⁡ g w ⁡ 2 = w ⁡ 0 dist ⁡ g pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
24 simpr ⊢ φ ∧ g = G → g = G
25 24 fveq2d ⊢ φ ∧ g = G → Base g = Base G
26 25 1 eqtr4di ⊢ φ ∧ g = G → Base g = P
27 wrdeq ⊢ Base g = P → Word Base g = Word P
28 26 27 syl ⊢ φ ∧ g = G → Word Base g = Word P
29 24 fveq2d ⊢ φ ∧ g = G → dist ⁡ g = dist ⁡ G
30 29 2 eqtr4di ⊢ φ ∧ g = G → dist ⁡ g = - ˙
31 30 oveqd ⊢ φ ∧ g = G → w ⁡ 0 dist ⁡ g w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2
32 eqidd ⊢ φ ∧ g = G → w ⁡ 0 = w ⁡ 0
33 24 fveq2d ⊢ φ ∧ g = G → pInv 𝒢 ⁡ g = pInv 𝒢 ⁡ G
34 33 5 eqtr4di ⊢ φ ∧ g = G → pInv 𝒢 ⁡ g = S
35 34 fveq1d ⊢ φ ∧ g = G → pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 = S ⁡ w ⁡ 1
36 35 fveq1d ⊢ φ ∧ g = G → pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 = S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
37 30 32 36 oveq123d ⊢ φ ∧ g = G → w ⁡ 0 dist ⁡ g pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
38 31 37 eqeq12d ⊢ φ ∧ g = G → w ⁡ 0 dist ⁡ g w ⁡ 2 = w ⁡ 0 dist ⁡ g pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
39 38 anbi2d ⊢ φ ∧ g = G → w = 3 ∧ w ⁡ 0 dist ⁡ g w ⁡ 2 = w ⁡ 0 dist ⁡ g pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ↔ w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
40 28 39 rabeqbidv ⊢ φ ∧ g = G → w ∈ Word Base g | w = 3 ∧ w ⁡ 0 dist ⁡ g w ⁡ 2 = w ⁡ 0 dist ⁡ g pInv 𝒢 ⁡ g ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 = w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
41 6 elexd ⊢ φ → G ∈ V
42 1 fvexi ⊢ P ∈ V
43 42 wrdexi ⊢ Word P ∈ V
44 43 rabex ⊢ w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ∈ V
45 44 a1i ⊢ φ → w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2 ∈ V
46 23 40 41 45 fvmptd2 ⊢ φ → ∟ 𝒢 ⁡ G = w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
47 46 eleq2d ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ∈ w ∈ Word P | w = 3 ∧ w ⁡ 0 - ˙ w ⁡ 2 = w ⁡ 0 - ˙ S ⁡ w ⁡ 1 ⁡ w ⁡ 2
48 s3fv0 ⊢ A ∈ P → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 = A
49 7 48 syl ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 = A
50 49 eqcomd ⊢ φ → A = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0
51 s3fv2 ⊢ C ∈ P → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = C
52 9 51 syl ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = C
53 52 eqcomd ⊢ φ → C = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
54 50 53 oveq12d ⊢ φ → A - ˙ C = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
55 s3fv1 ⊢ B ∈ P → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 = B
56 8 55 syl ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 = B
57 56 eqcomd ⊢ φ → B = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1
58 57 fveq2d ⊢ φ → S ⁡ B = S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1
59 58 53 fveq12d ⊢ φ → S ⁡ B ⁡ C = S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
60 50 59 oveq12d ⊢ φ → A - ˙ S ⁡ B ⁡ C = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
61 54 60 eqeq12d ⊢ φ → A - ˙ C = A - ˙ S ⁡ B ⁡ C ↔ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
62 s3len ⊢ ⟨“ ABC ”⟩ = 3
63 62 a1i ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ = 3
64 63 biantrurd ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ∧ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
65 61 64 bitrd ⊢ φ → A - ˙ C = A - ˙ S ⁡ B ⁡ C ↔ ⟨“ ABC ”⟩ = 3 ∧ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2 = ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 0 - ˙ S ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 1 ⁡ ⟨“ ABC ”⟩ ⁡ 2
66 22 47 65 3bitr4d ⊢ φ → ⟨“ ABC ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G ↔ A - ˙ C = A - ˙ S ⁡ B ⁡ C