Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
df-colinear |
⊢ Colinear = ◡ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } |
2 |
1
|
breqi |
⊢ ( 𝐴 Colinear 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ↔ 𝐴 ◡ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) |
3 |
|
simpr1 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → 𝐴 ∈ 𝑉 ) |
4 |
|
opex |
⊢ 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∈ V |
5 |
|
brcnvg |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∈ V ) → ( 𝐴 ◡ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ↔ 〈 𝐵 , 𝐶 〉 { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 𝐴 ) ) |
6 |
3 4 5
|
sylancl |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝐴 ◡ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ↔ 〈 𝐵 , 𝐶 〉 { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 𝐴 ) ) |
7 |
|
df-br |
⊢ ( 〈 𝐵 , 𝐶 〉 { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 𝐴 ↔ 〈 〈 𝐵 , 𝐶 〉 , 𝐴 〉 ∈ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } ) |
8 |
|
eleq1 |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ↔ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
9 |
8
|
3anbi2d |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ↔ ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) |
10 |
|
opeq1 |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → 〈 𝑏 , 𝑐 〉 = 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) |
11 |
10
|
breq2d |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ↔ 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) ) |
12 |
|
breq1 |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ↔ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ) ) |
13 |
|
opeq2 |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) |
14 |
13
|
breq2d |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) |
15 |
11 12 14
|
3orbi123d |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ↔ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) |
16 |
9 15
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ↔ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
17 |
16
|
rexbidv |
⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
18 |
|
eleq1 |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ↔ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
19 |
18
|
3anbi3d |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ↔ ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) |
20 |
|
opeq2 |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 𝐵 , 𝑐 〉 = 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) |
21 |
20
|
breq2d |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ↔ 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) ) |
22 |
|
opeq1 |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 𝑐 , 𝑎 〉 = 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ) |
23 |
22
|
breq2d |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ↔ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ) ) |
24 |
|
breq1 |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ↔ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) |
25 |
21 23 24
|
3orbi123d |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ↔ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) |
26 |
19 25
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ↔ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
27 |
26
|
rexbidv |
⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
28 |
|
eleq1 |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ↔ 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
29 |
28
|
3anbi1d |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ↔ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) |
30 |
|
breq1 |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ↔ 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) ) |
31 |
|
opeq2 |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → 〈 𝐶 , 𝑎 〉 = 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ) |
32 |
31
|
breq2d |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ↔ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ) ) |
33 |
|
opeq1 |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → 〈 𝑎 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) |
34 |
33
|
breq2d |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ↔ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
35 |
30 32 34
|
3orbi123d |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ↔ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) |
36 |
29 35
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ↔ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
37 |
36
|
rexbidv |
⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝑎 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝑎 , 𝐵 〉 ) ) ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
38 |
17 27 37
|
eloprabg |
⊢ ( ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ) → ( 〈 〈 𝐵 , 𝐶 〉 , 𝐴 〉 ∈ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
39 |
38
|
3comr |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) → ( 〈 〈 𝐵 , 𝐶 〉 , 𝐴 〉 ∈ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
40 |
39
|
adantl |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 〈 〈 𝐵 , 𝐶 〉 , 𝐴 〉 ∈ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } ↔ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
41 |
|
simpl |
⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
42 |
|
simp2 |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) → 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
43 |
42
|
anim2i |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
44 |
|
3simpa |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
45 |
44
|
anim2i |
⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) |
46 |
|
axdimuniq |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) → 𝑁 = 𝑛 ) |
47 |
46
|
adantrrl |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) → 𝑁 = 𝑛 ) |
48 |
|
simprrl |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) |
49 |
|
fveq2 |
⊢ ( 𝑁 = 𝑛 → ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) = ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) |
50 |
49
|
eleq2d |
⊢ ( 𝑁 = 𝑛 → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ↔ 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) |
51 |
48 50
|
syl5ibrcom |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) → ( 𝑁 = 𝑛 → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
52 |
47 51
|
mpd |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
53 |
43 45 52
|
syl2an |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) ∧ ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
54 |
53
|
exp32 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ) |
55 |
41 54
|
syl7 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ) |
56 |
55
|
rexlimdv |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝐴 Btwn 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ∨ 𝐵 Btwn 〈 𝐶 , 𝐴 〉 ∨ 𝐶 Btwn 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
57 |
40 56
|
sylbid |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 〈 〈 𝐵 , 𝐶 〉 , 𝐴 〉 ∈ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
58 |
7 57
|
syl5bi |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 〈 𝐵 , 𝐶 〉 { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 𝐴 → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
59 |
6 58
|
sylbid |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝐴 ◡ { 〈 〈 𝑏 , 𝑐 〉 , 𝑎 〉 ∣ ∃ 𝑛 ∈ ℕ ( ( 𝑎 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑏 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ∧ 𝑐 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑛 ) ) ∧ ( 𝑎 Btwn 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ∨ 𝑏 Btwn 〈 𝑐 , 𝑎 〉 ∨ 𝑐 Btwn 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) } 〈 𝐵 , 𝐶 〉 → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
60 |
2 59
|
syl5bi |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ 𝑊 ) ) → ( 𝐴 Colinear 〈 𝐵 , 𝐶 〉 → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |