Metamath Proof Explorer


Theorem lineelsb2

Description: If S lies on P Q , then P Q = P S . Theorem 6.16 of Schwabhauser p. 45. (Contributed by Scott Fenton, 27-Oct-2013) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)

Ref Expression
Assertion lineelsb2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ P Line Q → P Line Q = P Line S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → N ∈ ℕ
2 simpl3l ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ∈ 𝔼 ⁡ N
3 simpl21 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ∈ 𝔼 ⁡ N
4 simpl22 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ∈ 𝔼 ⁡ N
5 brcolinear ⊢ N ∈ ℕ ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N → S Colinear P Q ↔ S Btwn P Q ∨ P Btwn Q S ∨ Q Btwn S P
6 1 2 3 4 5 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S Colinear P Q ↔ S Btwn P Q ∨ P Btwn Q S ∨ Q Btwn S P
7 6 biimpa ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q → S Btwn P Q ∨ P Btwn Q S ∨ Q Btwn S P
8 simpr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x ∈ 𝔼 ⁡ N
9 brcolinear ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N → x Colinear P Q ↔ x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P
10 1 8 3 4 9 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Colinear P Q ↔ x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P
11 10 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Colinear P Q ↔ x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P
12 btwnconn3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N → S Btwn P Q ∧ x Btwn P Q → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
13 1 3 2 8 4 12 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S Btwn P Q ∧ x Btwn P Q → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
14 13 imp ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P Q → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
15 btwncolinear3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N → S Btwn P x → x Colinear P S
16 1 3 8 2 15 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S Btwn P x → x Colinear P S
17 btwncolinear5 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Btwn P S → x Colinear P S
18 1 3 2 8 17 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Btwn P S → x Colinear P S
19 16 18 jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S Btwn P x ∨ x Btwn P S → x Colinear P S
20 19 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P Q → S Btwn P x ∨ x Btwn P S → x Colinear P S
21 14 20 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P Q → x Colinear P S
22 21 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Btwn P Q → x Colinear P S
23 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → S Btwn P Q
24 1 2 3 4 23 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → S Btwn Q P
25 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → P Btwn Q x
26 1 4 2 3 8 24 25 btwnexch3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x
27 btwncolinear4 ⊢ N ∈ ℕ ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn S x → x Colinear P S
28 1 2 8 3 27 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn S x → x Colinear P S
29 28 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x → x Colinear P S
30 26 29 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn Q x → x Colinear P S
31 30 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → P Btwn Q x → x Colinear P S
32 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → S Btwn P Q
33 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → Q Btwn x P
34 1 4 8 3 33 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → Q Btwn P x
35 1 3 2 4 8 32 34 btwnexchand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → S Btwn P x
36 16 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → S Btwn P x → x Colinear P S
37 35 36 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ Q Btwn x P → x Colinear P S
38 37 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → Q Btwn x P → x Colinear P S
39 22 31 38 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P → x Colinear P S
40 11 39 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Colinear P Q → x Colinear P S
41 brcolinear ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N → x Colinear P S ↔ x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P
42 1 8 3 2 41 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Colinear P S ↔ x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P
43 42 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Colinear P S ↔ x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P
44 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P S → x Btwn P S
45 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P S → S Btwn P Q
46 1 3 8 2 4 44 45 btwnexchand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P S → x Btwn P Q
47 btwncolinear5 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Btwn P Q → x Colinear P Q
48 1 3 4 8 47 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Btwn P Q → x Colinear P Q
49 48 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P S → x Btwn P Q → x Colinear P Q
50 46 49 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ x Btwn P S → x Colinear P Q
51 50 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Btwn P S → x Colinear P Q
52 simpl3r ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ S
53 52 necomd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ≠ P
54 53 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → S ≠ P
55 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → S Btwn P Q
56 1 2 3 4 55 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → S Btwn Q P
57 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → P Btwn S x
58 btwnouttr2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ≠ P ∧ S Btwn Q P ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x
59 1 4 2 3 8 58 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ≠ P ∧ S Btwn Q P ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x
60 59 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → S ≠ P ∧ S Btwn Q P ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x
61 54 56 57 60 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x
62 btwncolinear4 ⊢ N ∈ ℕ ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn Q x → x Colinear P Q
63 1 4 8 3 62 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn Q x → x Colinear P Q
64 63 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x → x Colinear P Q
65 61 64 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ P Btwn S x → x Colinear P Q
66 65 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → P Btwn S x → x Colinear P Q
67 52 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → P ≠ S
68 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → S Btwn P Q
69 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → S Btwn x P
70 1 2 8 3 69 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → S Btwn P x
71 btwnconn1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ S ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn P x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
72 1 3 2 4 8 71 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ S ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn P x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
73 72 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → P ≠ S ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn P x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
74 67 68 70 73 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
75 btwncolinear3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N → Q Btwn P x → x Colinear P Q
76 1 3 8 4 75 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q Btwn P x → x Colinear P Q
77 76 48 jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q → x Colinear P Q
78 77 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q → x Colinear P Q
79 74 78 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∧ S Btwn x P → x Colinear P Q
80 79 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → S Btwn x P → x Colinear P Q
81 51 66 80 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P → x Colinear P Q
82 43 81 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Colinear P S → x Colinear P Q
83 40 82 impbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
84 10 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Colinear P Q ↔ x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P
85 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → x Btwn P Q
86 1 8 3 4 85 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → x Btwn Q P
87 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → P Btwn Q S
88 1 4 8 3 2 86 87 btwnexch3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → P Btwn x S
89 btwncolinear2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn x S → x Colinear P S
90 1 8 2 3 89 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn x S → x Colinear P S
91 90 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → P Btwn x S → x Colinear P S
92 88 91 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P Q → x Colinear P S
93 92 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Btwn P Q → x Colinear P S
94 simpl23 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ Q
95 94 necomd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ≠ P
96 95 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → Q ≠ P
97 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → P Btwn Q S
98 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → P Btwn Q x
99 btwnconn2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ≠ P ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
100 1 4 3 2 8 99 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ≠ P ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
101 100 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → Q ≠ P ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
102 96 97 98 101 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
103 19 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S → x Colinear P S
104 102 103 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn Q x → x Colinear P S
105 104 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → P Btwn Q x → x Colinear P S
106 94 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P ≠ Q
107 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P Btwn Q S
108 1 3 4 2 107 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P Btwn S Q
109 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → Q Btwn x P
110 1 4 8 3 109 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → Q Btwn P x
111 btwnouttr ⊢ N ∈ ℕ ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ Q ∧ P Btwn S Q ∧ Q Btwn P x → P Btwn S x
112 1 2 3 4 8 111 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ Q ∧ P Btwn S Q ∧ Q Btwn P x → P Btwn S x
113 112 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P ≠ Q ∧ P Btwn S Q ∧ Q Btwn P x → P Btwn S x
114 106 108 110 113 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P Btwn S x
115 28 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → P Btwn S x → x Colinear P S
116 114 115 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ Q Btwn x P → x Colinear P S
117 116 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → Q Btwn x P → x Colinear P S
118 93 105 117 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P → x Colinear P S
119 84 118 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Colinear P Q → x Colinear P S
120 42 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Colinear P S ↔ x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P
121 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → x Btwn P S
122 1 8 3 2 121 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → x Btwn S P
123 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → P Btwn Q S
124 1 3 4 2 123 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → P Btwn S Q
125 1 2 8 3 4 122 124 btwnexch3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → P Btwn x Q
126 btwncolinear2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn x Q → x Colinear P Q
127 1 8 4 3 126 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P Btwn x Q → x Colinear P Q
128 127 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → P Btwn x Q → x Colinear P Q
129 125 128 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ x Btwn P S → x Colinear P Q
130 129 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Btwn P S → x Colinear P Q
131 53 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → S ≠ P
132 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → P Btwn Q S
133 1 3 4 2 132 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → P Btwn S Q
134 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → P Btwn S x
135 btwnconn2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ≠ P ∧ P Btwn S Q ∧ P Btwn S x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
136 1 2 3 4 8 135 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → S ≠ P ∧ P Btwn S Q ∧ P Btwn S x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
137 136 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → S ≠ P ∧ P Btwn S Q ∧ P Btwn S x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
138 131 133 134 137 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
139 77 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q → x Colinear P Q
140 138 139 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ P Btwn S x → x Colinear P Q
141 140 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → P Btwn S x → x Colinear P Q
142 52 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → P ≠ S
143 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → P Btwn Q S
144 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → S Btwn x P
145 1 2 8 3 144 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → S Btwn P x
146 btwnouttr ⊢ N ∈ ℕ ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ S ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn P x → P Btwn Q x
147 1 4 3 2 8 146 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ S ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn P x → P Btwn Q x
148 147 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → P ≠ S ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn P x → P Btwn Q x
149 142 143 145 148 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → P Btwn Q x
150 63 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → P Btwn Q x → x Colinear P Q
151 149 150 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S ∧ S Btwn x P → x Colinear P Q
152 151 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → S Btwn x P → x Colinear P Q
153 130 141 152 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P → x Colinear P Q
154 120 153 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Colinear P S → x Colinear P Q
155 119 154 impbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P Btwn Q S → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
156 10 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Colinear P Q ↔ x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P
157 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → x Btwn P Q
158 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → Q Btwn S P
159 1 4 2 3 158 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → Q Btwn P S
160 1 3 8 4 2 157 159 btwnexchand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → x Btwn P S
161 18 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → x Btwn P S → x Colinear P S
162 160 161 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P Q → x Colinear P S
163 162 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Btwn P Q → x Colinear P S
164 95 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → Q ≠ P
165 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → Q Btwn S P
166 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn Q x
167 btwnouttr2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ≠ P ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x
168 1 2 4 3 8 167 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q ≠ P ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x
169 168 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → Q ≠ P ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x
170 164 165 166 169 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x
171 28 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → P Btwn S x → x Colinear P S
172 170 171 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn Q x → x Colinear P S
173 172 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → P Btwn Q x → x Colinear P S
174 94 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → P ≠ Q
175 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → Q Btwn S P
176 1 4 2 3 175 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → Q Btwn P S
177 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → Q Btwn x P
178 1 4 8 3 177 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → Q Btwn P x
179 btwnconn1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ Q ∧ Q Btwn P S ∧ Q Btwn P x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
180 1 3 4 2 8 179 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → P ≠ Q ∧ Q Btwn P S ∧ Q Btwn P x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
181 180 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → P ≠ Q ∧ Q Btwn P S ∧ Q Btwn P x → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
182 174 176 178 181 mp3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → S Btwn P x ∨ x Btwn P S
183 19 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → S Btwn P x ∨ x Btwn P S → x Colinear P S
184 182 183 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ Q Btwn x P → x Colinear P S
185 184 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → Q Btwn x P → x Colinear P S
186 163 173 185 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Btwn P Q ∨ P Btwn Q x ∨ Q Btwn x P → x Colinear P S
187 156 186 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Colinear P Q → x Colinear P S
188 42 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Colinear P S ↔ x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P
189 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → Q Btwn S P
190 1 4 2 3 189 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → Q Btwn P S
191 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → x Btwn P S
192 btwnconn3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N → Q Btwn P S ∧ x Btwn P S → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
193 1 3 4 8 2 192 syl122anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → Q Btwn P S ∧ x Btwn P S → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
194 193 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → Q Btwn P S ∧ x Btwn P S → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
195 190 191 194 mp2and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q
196 77 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → Q Btwn P x ∨ x Btwn P Q → x Colinear P Q
197 195 196 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ x Btwn P S → x Colinear P Q
198 197 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Btwn P S → x Colinear P Q
199 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn S x → Q Btwn S P
200 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn S x → P Btwn S x
201 1 2 4 3 8 199 200 btwnexch3and ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x
202 63 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn S x → P Btwn Q x → x Colinear P Q
203 201 202 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ P Btwn S x → x Colinear P Q
204 203 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → P Btwn S x → x Colinear P Q
205 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → Q Btwn S P
206 1 4 2 3 205 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → Q Btwn P S
207 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → S Btwn x P
208 1 2 8 3 207 btwncomand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → S Btwn P x
209 1 3 4 2 8 206 208 btwnexchand ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → Q Btwn P x
210 76 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → Q Btwn P x → x Colinear P Q
211 209 210 mpd ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P ∧ S Btwn x P → x Colinear P Q
212 211 expr ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → S Btwn x P → x Colinear P Q
213 198 204 212 3jaod ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Btwn P S ∨ P Btwn S x ∨ S Btwn x P → x Colinear P Q
214 188 213 sylbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Colinear P S → x Colinear P Q
215 187 214 impbid ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q Btwn S P → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
216 83 155 215 3jaodan ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Btwn P Q ∨ P Btwn Q S ∨ Q Btwn S P → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
217 7 216 syldan ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
218 217 adantrl ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
219 218 an32s ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q ∧ x ∈ 𝔼 ⁡ N → x Colinear P Q ↔ x Colinear P S
220 219 rabbidva ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q → x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P S
221 220 ex ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q → x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P S
222 fvline2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q → P Line Q = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q
223 222 3adant3 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P Line Q = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q
224 223 eleq2d ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ P Line Q ↔ S ∈ x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q
225 breq1 ⊢ x = S → x Colinear P Q ↔ S Colinear P Q
226 225 elrab ⊢ S ∈ x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q ↔ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q
227 224 226 bitrdi ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ P Line Q ↔ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S Colinear P Q
228 simp1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → N ∈ ℕ
229 simp21 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P ∈ 𝔼 ⁡ N
230 simp3l ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ 𝔼 ⁡ N
231 simp3r ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P ≠ S
232 fvline2 ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P Line S = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P S
233 228 229 230 231 232 syl13anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P Line S = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P S
234 223 233 eqeq12d ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → P Line Q = P Line S ↔ x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P Q = x ∈ 𝔼 ⁡ N | x Colinear P S
235 221 227 234 3imtr4d ⊢ N ∈ ℕ ∧ P ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ Q ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ Q ∧ S ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ P ≠ S → S ∈ P Line Q → P Line Q = P Line S