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Theorem prlngsymquadlem

Description: Lemma for prlngsymquad . (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Jul-2026)

Ref Expression
Hypotheses symquadprlng.p ⊢ P = Base G
symquadprlng.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
symquadprlng.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
symquadprlng.r No typesetting found for |- .|| = ( parlnG ` G ) with typecode |-
symquadprlng.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
symquadprlng.1 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski E
symquadprlng.x ⊢ φ → X ∈ P
symquadprlng.y ⊢ φ → Y ∈ P
symquadprlng.z ⊢ φ → Z ∈ P
symquadprlng.w ⊢ φ → W ∈ P
prlngsymquad.2 ⊢ φ → ¬ X ∈ Y L Z ∨ Y = Z
prlngsymquad.3 ⊢ φ → X L Y ∥ ˙ Z L W
prlngsymquad.4 ⊢ φ → Y L Z ∥ ˙ W L X
prlngsymquadlem.t ⊢ T = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
Assertion prlngsymquadlem ⊢ φ → T = W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 symquadprlng.p ⊢ P = Base G
2 symquadprlng.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 symquadprlng.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
4 symquadprlng.r Could not format .|| = ( parlnG ` G ) : No typesetting found for |- .|| = ( parlnG ` G ) with typecode |-
5 symquadprlng.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
6 symquadprlng.1 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski E
7 symquadprlng.x ⊢ φ → X ∈ P
8 symquadprlng.y ⊢ φ → Y ∈ P
9 symquadprlng.z ⊢ φ → Z ∈ P
10 symquadprlng.w ⊢ φ → W ∈ P
11 prlngsymquad.2 ⊢ φ → ¬ X ∈ Y L Z ∨ Y = Z
12 prlngsymquad.3 ⊢ φ → X L Y ∥ ˙ Z L W
13 prlngsymquad.4 ⊢ φ → Y L Z ∥ ˙ W L X
14 prlngsymquadlem.t ⊢ T = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
15 eqid ⊢ Itv ⁡ G = Itv ⁡ G
16 3 4 5 13 prlngrcl2 ⊢ φ → W L X ∈ ran ⁡ L
17 1 15 3 5 10 7 16 tglnne ⊢ φ → W ≠ X
18 1 15 3 5 10 7 17 tglinecom ⊢ φ → W L X = X L W
19 18 16 eqeltrrd ⊢ φ → X L W ∈ ran ⁡ L
20 3 4 5 12 prlngrcl2 ⊢ φ → Z L W ∈ ran ⁡ L
21 1 15 3 5 7 8 9 10 11 tglineneq ⊢ φ → X L Y ≠ Z L W
22 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → G ∈ 𝒢 Tarski
23 12 ad2antrr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X L Y ∥ ˙ Z L W
24 simpr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X L Y ≠ Z L W
25 3 4 22 23 24 prlngin0 ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X L Y ∩ Z L W = ∅
26 1 15 3 5 7 8 9 11 ncolne1 ⊢ φ → X ≠ Y
27 1 15 3 5 7 8 26 tglinerflx1 ⊢ φ → X ∈ X L Y
28 27 ad2antrr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X ∈ X L Y
29 17 necomd ⊢ φ → X ≠ W
30 1 15 3 5 7 10 29 tglinerflx1 ⊢ φ → X ∈ X L W
31 30 ad2antrr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X ∈ X L W
32 simplr ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X L W = Z L W
33 31 32 eleqtrd ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X ∈ Z L W
34 28 33 elind ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X ∈ X L Y ∩ Z L W
35 34 ne0d ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → X L Y ∩ Z L W ≠ ∅
36 35 neneqd ⊢ φ ∧ X L W = Z L W ∧ X L Y ≠ Z L W → ¬ X L Y ∩ Z L W = ∅
37 25 36 pm2.65da ⊢ φ ∧ X L W = Z L W → ¬ X L Y ≠ Z L W
38 nne ⊢ ¬ X L Y ≠ Z L W ↔ X L Y = Z L W
39 37 38 sylib ⊢ φ ∧ X L W = Z L W → X L Y = Z L W
40 21 39 mteqand ⊢ φ → X L W ≠ Z L W
41 eqid ⊢ pInv 𝒢 ⁡ G = pInv 𝒢 ⁡ G
42 1 3 15 5 8 9 7 11 ncoltgdim2 ⊢ φ → G Dim 𝒢 ≥ 2
43 1 2 15 5 42 7 9 midcl ⊢ φ → X mid 𝒢 ⁡ G Z ∈ P
44 eqid ⊢ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z
45 1 2 15 3 41 5 43 44 8 mircl ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y ∈ P
46 14 45 eqeltrid ⊢ φ → T ∈ P
47 3 4 5 13 prlngrcl1 ⊢ φ → Y L Z ∈ ran ⁡ L
48 1 15 3 5 8 9 47 tglnne ⊢ φ → Y ≠ Z
49 48 necomd ⊢ φ → Z ≠ Y
50 1 41 44 5 43 9 8 mirleqb ⊢ φ → Z = Y ↔ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Z = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
51 50 necon3bid ⊢ φ → Z ≠ Y ↔ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Z ≠ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
52 49 51 mpbid ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Z ≠ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
53 eqidd ⊢ φ → X mid 𝒢 ⁡ G Z = X mid 𝒢 ⁡ G Z
54 1 2 15 5 42 7 9 41 43 ismidb ⊢ φ → Z = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X ↔ X mid 𝒢 ⁡ G Z = X mid 𝒢 ⁡ G Z
55 53 54 mpbird ⊢ φ → Z = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X
56 55 eqcomd ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X = Z
57 1 2 15 3 41 5 43 44 7 56 mircom ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Z = X
58 14 eqcomi ⊢ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y = T
59 58 a1i ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y = T
60 52 57 59 3netr3d ⊢ φ → X ≠ T
61 1 15 3 5 7 46 60 tglinerflx2 ⊢ φ → T ∈ X L T
62 1 41 44 5 43 7 8 mirleqb ⊢ φ → X = Y ↔ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
63 62 necon3bid ⊢ φ → X ≠ Y ↔ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X ≠ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
64 26 63 mpbid ⊢ φ → pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ X ≠ pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y
65 64 56 59 3netr3d ⊢ φ → Z ≠ T
66 1 15 3 5 9 46 65 tglinerflx2 ⊢ φ → T ∈ Z L T
67 61 66 elind ⊢ φ → T ∈ X L T ∩ Z L T
68 1 15 3 5 8 9 48 tglinecom ⊢ φ → Y L Z = Z L Y
69 eqid Could not format ( PlnG ` G ) = ( PlnG ` G ) : No typesetting found for |- ( PlnG ` G ) = ( PlnG ` G ) with typecode |-
70 eqid ⊢ mid 𝒢 ⁡ G = mid 𝒢 ⁡ G
71 1 3 15 5 8 9 7 11 ncolcom ⊢ φ → ¬ X ∈ Z L Y ∨ Z = Y
72 71 orsild ⊢ φ → ¬ X ∈ Z L Y
73 7 72 eldifd ⊢ φ → X ∈ P ∖ Z L Y
74 1 2 15 5 42 9 7 midcom ⊢ φ → Z mid 𝒢 ⁡ G X = X mid 𝒢 ⁡ G Z
75 1 2 15 5 42 8 46 41 43 ismidb ⊢ φ → T = pInv 𝒢 ⁡ G ⁡ X mid 𝒢 ⁡ G Z ⁡ Y ↔ Y mid 𝒢 ⁡ G T = X mid 𝒢 ⁡ G Z
76 14 75 mpbii ⊢ φ → Y mid 𝒢 ⁡ G T = X mid 𝒢 ⁡ G Z
77 76 eqcomd ⊢ φ → X mid 𝒢 ⁡ G Z = Y mid 𝒢 ⁡ G T
78 74 77 eqtrd ⊢ φ → Z mid 𝒢 ⁡ G X = Y mid 𝒢 ⁡ G T
79 1 3 69 4 70 5 6 9 8 73 46 78 49 prlngmid2 ⊢ φ → Z L Y ∥ ˙ X L T
80 68 79 eqbrtrd ⊢ φ → Y L Z ∥ ˙ X L T
81 13 18 breqtrd ⊢ φ → Y L Z ∥ ˙ X L W
82 1 15 3 5 7 46 60 tglinerflx1 ⊢ φ → X ∈ X L T
83 1 4 5 6 80 81 82 30 prlngeq ⊢ φ → X L T = X L W
84 1 3 15 5 8 9 7 11 ncolrot2 ⊢ φ → ¬ Z ∈ X L Y ∨ X = Y
85 84 orsild ⊢ φ → ¬ Z ∈ X L Y
86 9 85 eldifd ⊢ φ → Z ∈ P ∖ X L Y
87 1 3 69 4 70 5 6 7 8 86 46 77 26 prlngmid2 ⊢ φ → X L Y ∥ ˙ Z L T
88 1 15 3 5 9 46 65 tglinerflx1 ⊢ φ → Z ∈ Z L T
89 1 15 3 5 9 10 20 tglnne ⊢ φ → Z ≠ W
90 1 15 3 5 9 10 89 tglinerflx1 ⊢ φ → Z ∈ Z L W
91 1 4 5 6 87 12 88 90 prlngeq ⊢ φ → Z L T = Z L W
92 83 91 ineq12d ⊢ φ → X L T ∩ Z L T = X L W ∩ Z L W
93 67 92 eleqtrd ⊢ φ → T ∈ X L W ∩ Z L W
94 1 15 3 5 7 10 29 tglinerflx2 ⊢ φ → W ∈ X L W
95 1 15 3 5 9 10 89 tglinerflx2 ⊢ φ → W ∈ Z L W
96 94 95 elind ⊢ φ → W ∈ X L W ∩ Z L W
97 1 15 3 5 19 20 40 93 96 tglineineq ⊢ φ → T = W