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Theorem plngrotlem2

Description: Lemma for plngrot . (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Jun-2026)

Ref Expression
Hypotheses plngval.p P = Base G
plngval.i I = Itv G
plngval.1 L = Line 𝒢 G
plngval.e No typesetting found for |- E = ( PlnG ` G ) with typecode |-
plngval.g φ G 𝒢 Tarski
plngrot.x φ X P Z L Y
plngrot.y φ Y P
plngrot.z φ Z P X L Y
plngrot.1 φ X Y
plngrotlem2.4 O = a b | a P X L Y b P X L Y t X L Y t a I b
plngrotlem2.1 φ W P
plngrotlem2.2 φ Y Z I W
plngrotlem2.3 φ Y W
Assertion plngrotlem2 φ X L Y E Z Z L Y E X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 plngval.p P = Base G
2 plngval.i I = Itv G
3 plngval.1 L = Line 𝒢 G
4 plngval.e Could not format E = ( PlnG ` G ) : No typesetting found for |- E = ( PlnG ` G ) with typecode |-
5 plngval.g φ G 𝒢 Tarski
6 plngrot.x φ X P Z L Y
7 plngrot.y φ Y P
8 plngrot.z φ Z P X L Y
9 plngrot.1 φ X Y
10 plngrotlem2.4 O = a b | a P X L Y b P X L Y t X L Y t a I b
11 plngrotlem2.1 φ W P
12 plngrotlem2.2 φ Y Z I W
13 plngrotlem2.3 φ Y W
14 5 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z G 𝒢 Tarski
15 6 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z X P Z L Y
16 7 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z Y P
17 8 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z Z P X L Y
18 9 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z X Y
19 11 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z W P
20 12 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z Y Z I W
21 13 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z Y W
22 simpr φ s X L Y E Z s X L Y E Z
23 22 adantr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s X L Y E Z
24 simpr φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z
25 1 2 3 4 14 15 16 17 18 10 19 20 21 23 24 plngrotlem1 φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s Z L Y E X
26 5 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z G 𝒢 Tarski
27 6 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z X P Z L Y
28 8 eldifad φ Z P
29 28 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Z P
30 7 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y P
31 6 eldifad φ X P
32 1 2 3 5 31 7 9 tglinerflx2 φ Y X L Y
33 elndif Y X L Y ¬ Y P X L Y
34 32 33 syl φ ¬ Y P X L Y
35 nelne2 Z P X L Y ¬ Y P X L Y Z Y
36 8 34 35 syl2anc φ Z Y
37 36 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Z Y
38 1 2 3 26 29 30 37 tglinecom φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Z L Y = Y L Z
39 11 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z W P
40 13 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y W
41 1 2 3 5 7 11 28 13 12 btwnlng2 φ Z Y L W
42 41 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Z Y L W
43 1 2 3 26 30 39 40 29 37 42 tglineelsb2 φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y L W = Y L Z
44 1 2 3 26 30 39 40 tglinecom φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y L W = W L Y
45 38 43 44 3eqtr2d φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Z L Y = W L Y
46 45 difeq2d φ s X L Y E Z s X L Y s O Z P Z L Y = P W L Y
47 27 46 eleqtrd φ s X L Y E Z s X L Y s O Z X P W L Y
48 13 neneqd φ ¬ Y = W
49 5 adantr φ W X L Y G 𝒢 Tarski
50 31 adantr φ W X L Y X P
51 7 adantr φ W X L Y Y P
52 9 adantr φ W X L Y X Y
53 1 2 3 49 50 51 52 tgelrnln φ W X L Y X L Y ran L
54 28 adantr φ W X L Y Z P
55 36 adantr φ W X L Y Z Y
56 1 2 3 49 54 51 55 tgelrnln φ W X L Y Z L Y ran L
57 1 2 3 5 28 7 36 tglinerflx1 φ Z Z L Y
58 57 adantr φ W X L Y Z Z L Y
59 8 eldifbd φ ¬ Z X L Y
60 59 adantr φ W X L Y ¬ Z X L Y
61 nelne1 Z Z L Y ¬ Z X L Y Z L Y X L Y
62 58 60 61 syl2anc φ W X L Y Z L Y X L Y
63 62 necomd φ W X L Y X L Y Z L Y
64 32 adantr φ W X L Y Y X L Y
65 1 2 3 49 54 51 55 tglinerflx2 φ W X L Y Y Z L Y
66 64 65 elind φ W X L Y Y X L Y Z L Y
67 simpr φ W X L Y W X L Y
68 11 adantr φ W X L Y W P
69 12 adantr φ W X L Y Y Z I W
70 1 2 3 49 54 51 68 55 69 btwnlng3 φ W X L Y W Z L Y
71 67 70 elind φ W X L Y W X L Y Z L Y
72 1 2 3 49 53 56 63 66 71 tglineineq φ W X L Y Y = W
73 48 72 mtand φ ¬ W X L Y
74 73 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ W X L Y
75 39 74 eldifd φ s X L Y E Z s X L Y s O Z W P X L Y
76 9 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z X Y
77 eqid dist G = dist G
78 1 77 2 5 28 7 11 12 tgbtwncom φ Y W I Z
79 78 ad2antrr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y W I Z
80 37 necomd φ s X L Y E Z s X L Y s O Z Y Z
81 1 77 2 10 11 28 32 73 59 78 islnoppd φ W O Z
82 81 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O Z
83 5 adantr φ s X L Y E Z G 𝒢 Tarski
84 83 ad2antrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z G 𝒢 Tarski
85 31 adantr φ s X L Y E Z X P
86 7 adantr φ s X L Y E Z Y P
87 9 adantr φ s X L Y E Z X Y
88 1 2 3 83 85 86 87 tgelrnln φ s X L Y E Z X L Y ran L
89 88 ad2antrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z X L Y ran L
90 8 adantr φ s X L Y E Z Z P X L Y
91 1 2 3 4 83 88 90 22 plngssp φ s X L Y E Z s P
92 91 ad2antrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s P
93 11 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W P
94 28 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z Z P
95 simpr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O Z
96 1 2 3 10 84 89 92 93 94 95 lnopp2hpgb φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O Z s hp 𝒢 G X L Y W
97 82 96 mpbid φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s hp 𝒢 G X L Y W
98 97 orcd φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s hp 𝒢 G X L Y W s O W
99 98 ex φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s hp 𝒢 G X L Y W s O W
100 99 ex φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s hp 𝒢 G X L Y W s O W
101 100 a2d φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
102 df-or s X L Y s O Z ¬ s X L Y s O Z
103 df-or s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
104 101 102 103 3imtr4g φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
105 104 imp φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
106 3orass s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
107 105 106 sylibr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
108 88 adantr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z X L Y ran L
109 91 adantr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s P
110 1 2 3 4 26 108 75 10 109 elplng φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y E W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
111 107 110 mpbird φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y E W
112 32 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z Y X L Y
113 59 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ Z X L Y
114 73 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ W X L Y
115 12 ad3antrrr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z Y Z I W
116 1 77 2 10 94 93 112 113 114 115 islnoppd φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z Z O W
117 1 2 3 10 84 89 94 93 116 lnoppnhpg φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ Z hp 𝒢 G X L Y W
118 89 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s X L Y ran L
119 84 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s G 𝒢 Tarski
120 93 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s W P
121 92 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s s P
122 simpr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s W O s
123 1 77 2 10 3 118 119 120 121 122 oppcom φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s s O W
124 89 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W X L Y ran L
125 84 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W G 𝒢 Tarski
126 92 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W s P
127 93 adantr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W W P
128 simpr φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W s O W
129 1 77 2 10 3 124 125 126 127 128 oppcom φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W W O s
130 123 129 impbida φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s s O W
131 1 77 2 10 3 89 84 92 94 95 oppcom φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z Z O s
132 1 2 3 10 84 89 94 93 92 131 lnopp2hpgb φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z W O s Z hp 𝒢 G X L Y W
133 130 132 bitr3d φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z s O W Z hp 𝒢 G X L Y W
134 117 133 mtbird φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s O W
135 134 ex φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s O W
136 135 ex φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s O W
137 136 a2d φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s X L Y ¬ s O W
138 137 imp φ s X L Y E Z ¬ s X L Y s O Z ¬ s X L Y ¬ s O W
139 102 138 sylan2b φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s X L Y ¬ s O W
140 139 imp φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s X L Y ¬ s O W
141 df-3or s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W
142 orcom s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
143 df-or s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W ¬ s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
144 141 142 143 3bitri s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W s O W ¬ s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
145 107 144 sylib φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
146 145 imp φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s O W s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
147 df-or s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
148 146 147 sylib φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s O W ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
149 148 imp φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s O W ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
150 149 an32s φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s X L Y ¬ s O W s hp 𝒢 G X L Y W
151 140 150 mpdan φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
152 151 ex φ s X L Y E Z s X L Y s O Z ¬ s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
153 152 147 sylibr φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y W
154 1 2 3 4 26 47 30 75 76 10 29 79 80 111 153 plngrotlem1 φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s W L Y E X
155 45 eqcomd φ s X L Y E Z s X L Y s O Z W L Y = Z L Y
156 155 oveq1d φ s X L Y E Z s X L Y s O Z W L Y E X = Z L Y E X
157 154 156 eleqtrd φ s X L Y E Z s X L Y s O Z s Z L Y E X
158 1 2 3 4 83 88 90 10 91 elplng φ s X L Y E Z s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z
159 22 158 mpbid φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z
160 3orass s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z
161 orordi s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s X L Y s O Z
162 160 161 bitri s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s O Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s X L Y s O Z
163 159 162 sylib φ s X L Y E Z s X L Y s hp 𝒢 G X L Y Z s X L Y s O Z
164 25 157 163 mpjaodan φ s X L Y E Z s Z L Y E X
165 164 ex φ s X L Y E Z s Z L Y E X
166 165 ssrdv φ X L Y E Z Z L Y E X