Metamath Proof Explorer


Theorem trisegint

Description: A line segment between two sides of a triange intersects a segment crossing from the remaining side to the opposite vertex. Theorem 3.17 of Schwabhauser p. 33. (Contributed by Scott Fenton, 24-Sep-2013)

Ref Expression
Assertion trisegint N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D N
2 simpl23 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D C 𝔼 N
3 simpl21 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D A 𝔼 N
4 simpl31 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D D 𝔼 N
5 2 3 4 3jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D C 𝔼 N A 𝔼 N D 𝔼 N
6 simpl32 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E 𝔼 N
7 simpl33 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D P 𝔼 N
8 6 7 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E 𝔼 N P 𝔼 N
9 1 5 8 3jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D N C 𝔼 N A 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N
10 simpr2 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E Btwn D C
11 btwncom N E 𝔼 N D 𝔼 N C 𝔼 N E Btwn D C E Btwn C D
12 1 6 4 2 11 syl13anc N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E Btwn D C E Btwn C D
13 10 12 mpbid N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E Btwn C D
14 simpr3 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D P Btwn A D
15 13 14 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D E Btwn C D P Btwn A D
16 axpasch N C 𝔼 N A 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N E Btwn C D P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C
17 9 15 16 sylc N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C
18 simp1l1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C N
19 6 3ad2ant1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C E 𝔼 N
20 2 3ad2ant1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C C 𝔼 N
21 3 3ad2ant1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C A 𝔼 N
22 19 20 21 3jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C E 𝔼 N C 𝔼 N A 𝔼 N
23 simp2 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C r 𝔼 N
24 simpl22 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D B 𝔼 N
25 24 3ad2ant1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C B 𝔼 N
26 23 25 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C r 𝔼 N B 𝔼 N
27 18 22 26 3jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C N E 𝔼 N C 𝔼 N A 𝔼 N r 𝔼 N B 𝔼 N
28 simp3l N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C r Btwn E A
29 simp1r1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C B Btwn A C
30 btwncom N B 𝔼 N A 𝔼 N C 𝔼 N B Btwn A C B Btwn C A
31 18 25 21 20 30 syl13anc N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C B Btwn A C B Btwn C A
32 29 31 mpbid N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C B Btwn C A
33 28 32 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C r Btwn E A B Btwn C A
34 axpasch N E 𝔼 N C 𝔼 N A 𝔼 N r 𝔼 N B 𝔼 N r Btwn E A B Btwn C A q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn B E
35 27 33 34 sylc N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn B E
36 simpll1 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D
37 36 1 syl N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C N
38 36 7 syl N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C P 𝔼 N
39 simpll2 N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C r 𝔼 N
40 38 39 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C P 𝔼 N r 𝔼 N
41 simplr N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q 𝔼 N
42 36 2 syl N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C C 𝔼 N
43 41 42 jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q 𝔼 N C 𝔼 N
44 37 40 43 3jca N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C N P 𝔼 N r 𝔼 N q 𝔼 N C 𝔼 N
45 simpl3r N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N r Btwn P C
46 45 anim1i N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C r Btwn P C q Btwn r C
47 btwnexch2 N P 𝔼 N r 𝔼 N q 𝔼 N C 𝔼 N r Btwn P C q Btwn r C q Btwn P C
48 44 46 47 sylc N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn P C
49 48 ex N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn P C
50 49 anim1d N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn B E q Btwn P C q Btwn B E
51 50 reximdva N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn r C q Btwn B E q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E
52 35 51 mpd N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E
53 52 rexlimdv3a N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D r 𝔼 N r Btwn E A r Btwn P C q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E
54 17 53 mpd N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E
55 54 ex N A 𝔼 N B 𝔼 N C 𝔼 N D 𝔼 N E 𝔼 N P 𝔼 N B Btwn A C E Btwn D C P Btwn A D q 𝔼 N q Btwn P C q Btwn B E