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Theorem rrxlinec

Description: The line passing through the two different points X and Y in a generalized real Euclidean space of finite dimension, expressed by its coordinates. Remark: This proof is shorter and requires less distinct variables than the proof using rrxlinesc . (Contributed by AV, 13-Feb-2023)

Ref Expression
Hypotheses rrxlinesc.e ⊢ E = I
rrxlinesc.p ⊢ P = ℝ I
rrxlinesc.l ⊢ L = Line M ⁡ E
Assertion rrxlinec ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → X L Y = p ∈ P | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ I p ⁡ i = 1 − t ⁢ X ⁡ i + t ⁢ Y ⁡ i

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrxlinesc.e ⊢ E = I
2 rrxlinesc.p ⊢ P = ℝ I
3 rrxlinesc.l ⊢ L = Line M ⁡ E
4 eqid ⊢ ⋅ E = ⋅ E
5 eqid ⊢ + E = + E
6 1 2 3 4 5 rrxline ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → X L Y = p ∈ P | ∃ t ∈ ℝ p = 1 − t ⋅ E X + E t ⋅ E Y
7 eqid ⊢ Base E = Base E
8 simplll ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → I ∈ Fin
9 1red ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ
10 simpr ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
11 9 10 resubcld ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → 1 − t ∈ ℝ
12 id ⊢ I ∈ Fin → I ∈ Fin
13 12 1 7 rrxbasefi ⊢ I ∈ Fin → Base E = ℝ I
14 2 13 eqtr4id ⊢ I ∈ Fin → P = Base E
15 14 eleq2d ⊢ I ∈ Fin → X ∈ P ↔ X ∈ Base E
16 15 biimpcd ⊢ X ∈ P → I ∈ Fin → X ∈ Base E
17 16 3ad2ant1 ⊢ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → I ∈ Fin → X ∈ Base E
18 17 impcom ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → X ∈ Base E
19 18 ad2antrr ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → X ∈ Base E
20 14 eleq2d ⊢ I ∈ Fin → Y ∈ P ↔ Y ∈ Base E
21 20 biimpcd ⊢ Y ∈ P → I ∈ Fin → Y ∈ Base E
22 21 3ad2ant2 ⊢ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → I ∈ Fin → Y ∈ Base E
23 22 impcom ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → Y ∈ Base E
24 23 ad2antrr ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → Y ∈ Base E
25 14 adantr ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → P = Base E
26 25 eleq2d ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → p ∈ P ↔ p ∈ Base E
27 26 biimpa ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P → p ∈ Base E
28 27 adantr ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → p ∈ Base E
29 1 7 4 8 11 19 24 28 5 10 rrxplusgvscavalb ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P ∧ t ∈ ℝ → p = 1 − t ⋅ E X + E t ⋅ E Y ↔ ∀ i ∈ I p ⁡ i = 1 − t ⁢ X ⁡ i + t ⁢ Y ⁡ i
30 29 rexbidva ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y ∧ p ∈ P → ∃ t ∈ ℝ p = 1 − t ⋅ E X + E t ⋅ E Y ↔ ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ I p ⁡ i = 1 − t ⁢ X ⁡ i + t ⁢ Y ⁡ i
31 30 rabbidva ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → p ∈ P | ∃ t ∈ ℝ p = 1 − t ⋅ E X + E t ⋅ E Y = p ∈ P | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ I p ⁡ i = 1 − t ⁢ X ⁡ i + t ⁢ Y ⁡ i
32 6 31 eqtrd ⊢ I ∈ Fin ∧ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ X ≠ Y → X L Y = p ∈ P | ∃ t ∈ ℝ ∀ i ∈ I p ⁡ i = 1 − t ⁢ X ⁡ i + t ⁢ Y ⁡ i