Metamath Proof Explorer


Theorem ragsupplcgra

Description: An angle <" X Y Z "> is a right angle exactly when it is congruent to its supplementary angle <" X Y W "> . Theorem 11.18 of Schwabhauser p. 98. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Jul-2026)

Ref Expression
Hypotheses ragsupplcgra.p P = Base G
ragsupplcgra.i I = Itv G
ragsupplcgra.g φ G 𝒢 Tarski
ragsupplcgra.7 φ X P Y
ragsupplcgra.x φ Y P
ragsupplcgra.z φ Z P Y
ragsupplcgra.w φ W P Y
ragsupplcgra.y φ Y Z I W
Assertion ragsupplcgra φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ragsupplcgra.p P = Base G
2 ragsupplcgra.i I = Itv G
3 ragsupplcgra.g φ G 𝒢 Tarski
4 ragsupplcgra.7 φ X P Y
5 ragsupplcgra.x φ Y P
6 ragsupplcgra.z φ Z P Y
7 ragsupplcgra.w φ W P Y
8 ragsupplcgra.y φ Y Z I W
9 3 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G G 𝒢 Tarski
10 4 eldifad φ X P
11 10 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G X P
12 5 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Y P
13 6 eldifad φ Z P
14 13 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Z P
15 7 eldifad φ W P
16 15 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G W P
17 simpr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G
18 eqid dist G = dist G
19 eqid Line 𝒢 G = Line 𝒢 G
20 eqid pInv 𝒢 G = pInv 𝒢 G
21 1 18 2 19 20 9 11 12 14 17 ragcom φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ZYX ”⟩ 𝒢 G
22 6 eldifsnbd φ Z Y
23 22 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Z Y
24 8 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Y Z I W
25 1 19 2 9 12 16 14 24 btwncolg2 φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Z Y Line 𝒢 G W Y = W
26 1 18 2 19 20 9 14 12 11 16 21 23 25 ragcol φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ WYX ”⟩ 𝒢 G
27 1 18 2 19 20 9 16 12 11 26 ragcom φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ 𝒢 G
28 4 eldifsnbd φ X Y
29 28 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G X Y
30 7 eldifsnbd φ W Y
31 30 necomd φ Y W
32 31 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Y W
33 22 necomd φ Y Z
34 33 adantr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G Y Z
35 1 9 11 12 14 11 12 16 17 27 29 32 29 34 ragcgra φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩
36 3 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W G 𝒢 Tarski
37 13 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Z P
38 10 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X P
39 simp-4r φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W z P
40 simp-5r φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W x P
41 eqid 𝒢 G = 𝒢 G
42 5 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y P
43 simpllr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩
44 1 18 2 41 36 38 42 37 40 42 39 43 cgr3simp3 φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Z dist G X = z dist G x
45 1 18 2 36 37 38 39 40 44 tgcgrcomlr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X dist G Z = x dist G z
46 eqid hl 𝒢 G = hl 𝒢 G
47 28 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X Y
48 47 necomd φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y X
49 1 2 46 38 38 42 36 47 hlid φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X hl 𝒢 G Y X
50 simplr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W x hl 𝒢 G Y X
51 eqidd φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y dist G X = Y dist G X
52 1 18 2 41 36 38 42 37 40 42 39 43 cgr3simp1 φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X dist G Y = x dist G Y
53 52 eqcomd φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W x dist G Y = X dist G Y
54 1 18 2 36 40 42 38 42 53 tgcgrcomlr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y dist G x = Y dist G X
55 1 18 46 42 42 38 36 38 47 48 49 50 51 54 hlcgreq φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X = x
56 eqid pInv 𝒢 G Y = pInv 𝒢 G Y
57 1 18 2 19 20 36 42 56 37 mircl φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W pInv 𝒢 G Y Z P
58 22 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Z Y
59 1 18 2 19 20 36 42 56 37 mirbtwn φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y pInv 𝒢 G Y Z I Z
60 1 18 2 36 57 42 37 59 tgbtwncom φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y Z I pInv 𝒢 G Y Z
61 15 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W W P
62 simpr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W z hl 𝒢 G Y W
63 1 2 46 39 61 42 36 62 hlcomd φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W W hl 𝒢 G Y z
64 1 18 2 3 13 5 15 8 tgbtwncom φ Y W I Z
65 64 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y W I Z
66 1 2 46 61 39 37 36 42 63 65 btwnhl φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y z I Z
67 1 18 2 36 39 42 37 66 tgbtwncom φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y Z I z
68 1 18 2 19 20 36 42 56 37 mircgr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y dist G pInv 𝒢 G Y Z = Y dist G Z
69 1 18 2 41 36 38 42 37 40 42 39 43 cgr3simp2 φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y dist G Z = Y dist G z
70 69 eqcomd φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W Y dist G z = Y dist G Z
71 1 18 2 36 42 42 37 37 57 39 58 60 67 68 70 tgsegconeq φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W pInv 𝒢 G Y Z = z
72 55 71 oveq12d φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X dist G pInv 𝒢 G Y Z = x dist G z
73 45 72 eqtr4d φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W X dist G Z = X dist G pInv 𝒢 G Y Z
74 1 18 2 19 20 3 10 5 13 israg φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G X dist G Z = X dist G pInv 𝒢 G Y Z
75 74 ad6antr φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G X dist G Z = X dist G pInv 𝒢 G Y Z
76 73 75 mpbird φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G
77 76 3anasss φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G
78 1 2 46 3 10 5 13 10 5 15 iscgra φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W
79 78 biimpa φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ x P z P ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xYz ”⟩ x hl 𝒢 G Y X z hl 𝒢 G Y W
80 77 79 r19.29vva φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G
81 35 80 impbida φ ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYZ ”⟩ 𝒢 G ⟨“ XYW ”⟩