Metamath Proof Explorer


Theorem trgcopyeu

Description: Triangle construction: a copy of a given triangle can always be constructed in such a way that one side is lying on a half-line, and the third vertex is on a given half-plane: uniqueness part. Second part of Theorem 10.16 of Schwabhauser p. 92. (Contributed by Thierry Arnoux, 8-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses trgcopy.p P = Base G
trgcopy.m - ˙ = dist G
trgcopy.i I = Itv G
trgcopy.l L = Line 𝒢 G
trgcopy.k K = hl 𝒢 G
trgcopy.g φ G 𝒢 Tarski
trgcopy.a φ A P
trgcopy.b φ B P
trgcopy.c φ C P
trgcopy.d φ D P
trgcopy.e φ E P
trgcopy.f φ F P
trgcopy.1 φ ¬ A B L C B = C
trgcopy.2 φ ¬ D E L F E = F
trgcopy.3 φ A - ˙ B = D - ˙ E
Assertion trgcopyeu φ ∃! f P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 trgcopy.p P = Base G
2 trgcopy.m - ˙ = dist G
3 trgcopy.i I = Itv G
4 trgcopy.l L = Line 𝒢 G
5 trgcopy.k K = hl 𝒢 G
6 trgcopy.g φ G 𝒢 Tarski
7 trgcopy.a φ A P
8 trgcopy.b φ B P
9 trgcopy.c φ C P
10 trgcopy.d φ D P
11 trgcopy.e φ E P
12 trgcopy.f φ F P
13 trgcopy.1 φ ¬ A B L C B = C
14 trgcopy.2 φ ¬ D E L F E = F
15 trgcopy.3 φ A - ˙ B = D - ˙ E
16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 trgcopy φ f P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F
17 6 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F G 𝒢 Tarski
18 7 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F A P
19 8 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F B P
20 9 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F C P
21 10 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F D P
22 11 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F E P
23 12 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F F P
24 13 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F ¬ A B L C B = C
25 14 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F ¬ D E L F E = F
26 15 ad5antr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F A - ˙ B = D - ˙ E
27 simpl x = a y = b x = a
28 27 eleq1d x = a y = b x P D L E a P D L E
29 simpr x = a y = b y = b
30 29 eleq1d x = a y = b y P D L E b P D L E
31 28 30 anbi12d x = a y = b x P D L E y P D L E a P D L E b P D L E
32 simpr x = a y = b z = t z = t
33 simpll x = a y = b z = t x = a
34 simplr x = a y = b z = t y = b
35 33 34 oveq12d x = a y = b z = t x I y = a I b
36 32 35 eleq12d x = a y = b z = t z x I y t a I b
37 36 cbvrexdva x = a y = b z D L E z x I y t D L E t a I b
38 31 37 anbi12d x = a y = b x P D L E y P D L E z D L E z x I y a P D L E b P D L E t D L E t a I b
39 38 cbvopabv x y | x P D L E y P D L E z D L E z x I y = a b | a P D L E b P D L E t D L E t a I b
40 simp-5r φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f P
41 simp-4r φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F k P
42 simpllr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F
43 42 simpld φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩
44 simplr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩
45 42 simprd φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f hp 𝒢 G D L E F
46 simpr φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F k hp 𝒢 G D L E F
47 1 2 3 4 5 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 39 40 41 43 44 45 46 trgcopyeulem φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
48 47 anasss φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
49 48 expl φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
50 49 anasss φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
51 50 ralrimivva φ f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
52 eqidd f = k D = D
53 eqidd f = k E = E
54 id f = k f = k
55 52 53 54 s3eqd f = k ⟨“ DEf ”⟩ = ⟨“ DEk ”⟩
56 55 breq2d f = k ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩
57 breq1 f = k f hp 𝒢 G D L E F k hp 𝒢 G D L E F
58 56 57 anbi12d f = k ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F
59 58 reu4 ∃! f P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F f P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F f P k P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEk ”⟩ k hp 𝒢 G D L E F f = k
60 16 51 59 sylanbrc φ ∃! f P ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEf ”⟩ f hp 𝒢 G D L E F