Metamath Proof Explorer


Theorem 3oalem3

Description: Lemma for 3OA (weak) orthoarguesian law. (Contributed by NM, 19-Oct-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses 3oalem1.1 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
3oalem1.2 ⊢ 𝐶 ∈ Cℋ
3oalem1.3 ⊢ 𝑅 ∈ Cℋ
3oalem1.4 ⊢ 𝑆 ∈ Cℋ
Assertion 3oalem3 ( ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∩ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) ⊆ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 3oalem1.1 ⊢ 𝐵 ∈ Cℋ
2 3oalem1.2 ⊢ 𝐶 ∈ Cℋ
3 3oalem1.3 ⊢ 𝑅 ∈ Cℋ
4 3oalem1.4 ⊢ 𝑆 ∈ Cℋ
5 1 3 chseli ⊢ ( 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐵 ∃ 𝑦 ∈ 𝑅 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) )
6 r2ex ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐵 ∃ 𝑦 ∈ 𝑅 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) )
7 5 6 bitri ⊢ ( 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) )
8 2 4 chseli ⊢ ( 𝑣 ∈ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ↔ ∃ 𝑧 ∈ 𝐶 ∃ 𝑤 ∈ 𝑆 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) )
9 r2ex ⊢ ( ∃ 𝑧 ∈ 𝐶 ∃ 𝑤 ∈ 𝑆 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) )
10 8 9 bitri ⊢ ( 𝑣 ∈ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) )
11 7 10 anbi12i ⊢ ( ( 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∧ 𝑣 ∈ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) )
12 elin ⊢ ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∩ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) ↔ ( 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∧ 𝑣 ∈ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) )
13 4exdistrv ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ∃ 𝑦 ∃ 𝑤 ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) )
14 11 12 13 3bitr4i ⊢ ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∩ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ∃ 𝑦 ∃ 𝑤 ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) )
15 1 2 3 4 3oalem2 ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) ) )
16 15 exlimivv ⊢ ( ∃ 𝑦 ∃ 𝑤 ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) ) )
17 16 exlimivv ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ∃ 𝑦 ∃ 𝑤 ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝑅 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑥 +ℎ 𝑦 ) ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ 𝑣 = ( 𝑧 +ℎ 𝑤 ) ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) ) )
18 14 17 sylbi ⊢ ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∩ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) ) )
19 18 ssriv ⊢ ( ( 𝐵 +ℋ 𝑅 ) ∩ ( 𝐶 +ℋ 𝑆 ) ) ⊆ ( 𝐵 +ℋ ( 𝑅 ∩ ( 𝑆 +ℋ ( ( 𝐵 +ℋ 𝐶 ) ∩ ( 𝑅 +ℋ 𝑆 ) ) ) ) )