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Theorem tgfscgr

Description: Congruence law for the general five segment configuration. Theorem 4.16 of Schwabhauser p. 37. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Apr-2019)

Ref Expression
Hypotheses tglngval.p ⊢ P = Base G
tglngval.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
tglngval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
tglngval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
tglngval.x ⊢ φ → X ∈ P
tglngval.y ⊢ φ → Y ∈ P
tgcolg.z ⊢ φ → Z ∈ P
lnxfr.r ⊢ ∼ ˙ = ∼ 𝒢 ⁡ G
lnxfr.a ⊢ φ → A ∈ P
lnxfr.b ⊢ φ → B ∈ P
lnxfr.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
tgfscgr.t ⊢ φ → T ∈ P
tgfscgr.c ⊢ φ → C ∈ P
tgfscgr.d ⊢ φ → D ∈ P
tgfscgr.1 ⊢ φ → Y ∈ X L Z ∨ X = Z
tgfscgr.2 ⊢ φ → ⟨“ XYZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ABC ”⟩
tgfscgr.3 ⊢ φ → X - ˙ T = A - ˙ D
tgfscgr.4 ⊢ φ → Y - ˙ T = B - ˙ D
tgfscgr.5 ⊢ φ → X ≠ Y
Assertion tgfscgr ⊢ φ → Z - ˙ T = C - ˙ D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tglngval.p ⊢ P = Base G
2 tglngval.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
3 tglngval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 tglngval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
5 tglngval.x ⊢ φ → X ∈ P
6 tglngval.y ⊢ φ → Y ∈ P
7 tgcolg.z ⊢ φ → Z ∈ P
8 lnxfr.r ⊢ ∼ ˙ = ∼ 𝒢 ⁡ G
9 lnxfr.a ⊢ φ → A ∈ P
10 lnxfr.b ⊢ φ → B ∈ P
11 lnxfr.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
12 tgfscgr.t ⊢ φ → T ∈ P
13 tgfscgr.c ⊢ φ → C ∈ P
14 tgfscgr.d ⊢ φ → D ∈ P
15 tgfscgr.1 ⊢ φ → Y ∈ X L Z ∨ X = Z
16 tgfscgr.2 ⊢ φ → ⟨“ XYZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ABC ”⟩
17 tgfscgr.3 ⊢ φ → X - ˙ T = A - ˙ D
18 tgfscgr.4 ⊢ φ → Y - ˙ T = B - ˙ D
19 tgfscgr.5 ⊢ φ → X ≠ Y
20 4 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → G ∈ 𝒢 Tarski
21 5 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → X ∈ P
22 6 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y ∈ P
23 7 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Z ∈ P
24 9 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → A ∈ P
25 10 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → B ∈ P
26 13 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → C ∈ P
27 12 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → T ∈ P
28 14 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → D ∈ P
29 19 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → X ≠ Y
30 simpr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y ∈ X I Z
31 16 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → ⟨“ XYZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ABC ”⟩
32 1 11 3 8 20 21 22 23 24 25 26 31 30 tgbtwnxfr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → B ∈ A I C
33 1 11 3 8 20 21 22 23 24 25 26 31 cgr3simp1 ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → X - ˙ Y = A - ˙ B
34 1 11 3 8 20 21 22 23 24 25 26 31 cgr3simp2 ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y - ˙ Z = B - ˙ C
35 17 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → X - ˙ T = A - ˙ D
36 18 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y - ˙ T = B - ˙ D
37 1 11 3 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 33 34 35 36 axtg5seg ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Z - ˙ T = C - ˙ D
38 4 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → G ∈ 𝒢 Tarski
39 6 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Y ∈ P
40 5 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → X ∈ P
41 7 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Z ∈ P
42 10 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → B ∈ P
43 9 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → A ∈ P
44 13 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → C ∈ P
45 12 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → T ∈ P
46 14 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → D ∈ P
47 19 necomd ⊢ φ → Y ≠ X
48 47 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Y ≠ X
49 simpr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → X ∈ Y I Z
50 16 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → ⟨“ XYZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ABC ”⟩
51 1 11 3 8 38 40 39 41 43 42 44 50 cgr3swap12 ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → ⟨“ YXZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ BAC ”⟩
52 1 11 3 8 38 39 40 41 42 43 44 51 49 tgbtwnxfr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → A ∈ B I C
53 1 11 3 8 38 39 40 41 42 43 44 51 cgr3simp1 ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Y - ˙ X = B - ˙ A
54 1 11 3 8 38 39 40 41 42 43 44 51 cgr3simp2 ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → X - ˙ Z = A - ˙ C
55 18 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Y - ˙ T = B - ˙ D
56 17 adantr ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → X - ˙ T = A - ˙ D
57 1 11 3 38 39 40 41 42 43 44 45 46 48 49 52 53 54 55 56 axtg5seg ⊢ φ ∧ X ∈ Y I Z → Z - ˙ T = C - ˙ D
58 4 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → G ∈ 𝒢 Tarski
59 5 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → X ∈ P
60 7 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Z ∈ P
61 6 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Y ∈ P
62 12 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → T ∈ P
63 9 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → A ∈ P
64 13 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → C ∈ P
65 10 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → B ∈ P
66 14 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → D ∈ P
67 simpr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Z ∈ X I Y
68 16 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → ⟨“ XYZ ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ABC ”⟩
69 1 11 3 8 58 59 61 60 63 65 64 68 cgr3swap23 ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → ⟨“ XZY ”⟩ ∼ ˙ ⟨“ ACB ”⟩
70 1 11 3 8 58 59 60 61 63 64 65 69 67 tgbtwnxfr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → C ∈ A I B
71 1 11 3 8 58 59 61 60 63 65 64 68 cgr3simp1 ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → X - ˙ Y = A - ˙ B
72 1 11 3 8 58 59 60 61 63 64 65 69 cgr3simp2 ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Z - ˙ Y = C - ˙ B
73 17 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → X - ˙ T = A - ˙ D
74 18 adantr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Y - ˙ T = B - ˙ D
75 1 11 3 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 70 71 72 73 74 tgifscgr ⊢ φ ∧ Z ∈ X I Y → Z - ˙ T = C - ˙ D
76 1 2 3 4 5 7 6 tgcolg ⊢ φ → Y ∈ X L Z ∨ X = Z ↔ Y ∈ X I Z ∨ X ∈ Y I Z ∨ Z ∈ X I Y
77 15 76 mpbid ⊢ φ → Y ∈ X I Z ∨ X ∈ Y I Z ∨ Z ∈ X I Y
78 37 57 75 77 mpjao3dan ⊢ φ → Z - ˙ T = C - ˙ D