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Theorem tgidinside

Description: Law for finding a point inside a segment. Theorem 4.19 of Schwabhauser p. 38. (Contributed by Thierry Arnoux, 28-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
tgidinside.1 ⊢ φ → Z ∈ X I Y
tgidinside.2 ⊢ φ → X - ˙ Z = X - ˙ A
tgidinside.3 ⊢ φ → Y - ˙ Z = Y - ˙ A
Assertion tgidinside ⊢ φ → Z = A

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 tgidinside.1 ⊢ φ → Z ∈ X I Y
13 tgidinside.2 ⊢ φ → X - ˙ Z = X - ˙ A
14 tgidinside.3 ⊢ φ → Y - ˙ Z = Y - ˙ A
15 4 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → G ∈ 𝒢 Tarski
16 5 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → X ∈ P
17 7 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → Z ∈ P
18 12 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → Z ∈ X I Y
19 simpr ⊢ φ ∧ X = Y → X = Y
20 19 oveq2d ⊢ φ ∧ X = Y → X I X = X I Y
21 18 20 eleqtrrd ⊢ φ ∧ X = Y → Z ∈ X I X
22 1 11 3 15 16 17 21 axtgbtwnid ⊢ φ ∧ X = Y → X = Z
23 9 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → A ∈ P
24 13 adantr ⊢ φ ∧ X = Y → X - ˙ Z = X - ˙ A
25 1 11 3 15 16 17 16 23 24 22 tgcgreq ⊢ φ ∧ X = Y → X = A
26 22 25 eqtr3d ⊢ φ ∧ X = Y → Z = A
27 4 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → G ∈ 𝒢 Tarski
28 5 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X ∈ P
29 6 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y ∈ P
30 7 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Z ∈ P
31 9 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → A ∈ P
32 10 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → B ∈ P
33 simpr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X ≠ Y
34 1 2 3 4 5 7 6 12 btwncolg3 ⊢ φ → Y ∈ X L Z ∨ X = Z
35 34 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y ∈ X L Z ∨ X = Z
36 13 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → X - ˙ Z = X - ˙ A
37 14 adantr ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Y - ˙ Z = Y - ˙ A
38 1 2 3 27 28 29 30 8 31 32 11 33 35 36 37 lnid ⊢ φ ∧ X ≠ Y → Z = A
39 26 38 pm2.61dane ⊢ φ → Z = A