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Theorem dfprlng3

Description: Alternate definition of (strict) parallelism. Theorem 12.7 of Schwabhauser p. 122. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Jul-2026)

Ref Expression
Hypotheses dfprlng2.b 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
dfprlng2.l 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
dfprlng2.p = ( parlnG ‘ 𝐺 )
dfprlng2.g ( 𝜑𝐺 ∈ TarskiG )
dfprlng2.x ( 𝜑𝑋𝑃 )
dfprlng2.y ( 𝜑𝑌 ∈ ( 𝑃 ∖ { 𝑋 } ) )
dfprlng3.a ( 𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿 )
dfprlng3.1 ( 𝜑𝐴 ≠ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) )
Assertion dfprlng3 ( 𝜑 → ( 𝐴 ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌 ∧ ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfprlng2.b 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
2 dfprlng2.l 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
3 dfprlng2.p = ( parlnG ‘ 𝐺 )
4 dfprlng2.g ( 𝜑𝐺 ∈ TarskiG )
5 dfprlng2.x ( 𝜑𝑋𝑃 )
6 dfprlng2.y ( 𝜑𝑌 ∈ ( 𝑃 ∖ { 𝑋 } ) )
7 dfprlng3.a ( 𝜑𝐴 ∈ ran 𝐿 )
8 dfprlng3.1 ( 𝜑𝐴 ≠ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) )
9 4 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝐺 ∈ TarskiG )
10 simp-4r ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑧𝑃 )
11 simpllr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑤𝑃 )
12 simpr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑧𝑤 )
13 12 necomd ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑤𝑧 )
14 11 13 eldifsnd ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑤 ∈ ( 𝑃 ∖ { 𝑧 } ) )
15 5 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑋𝑃 )
16 6 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝑌 ∈ ( 𝑃 ∖ { 𝑋 } ) )
17 simplr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) )
18 8 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → 𝐴 ≠ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) )
19 17 18 eqnetrrd ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ≠ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) )
20 1 2 3 9 10 14 15 16 19 dfprlng2 ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) 𝑌 ∧ ( ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )
21 17 breq1d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( 𝐴 ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) )
22 17 fveq2d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) = ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) )
23 22 breqd ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) 𝑌 ) )
24 17 ineq1d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ( ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) )
25 24 eqeq1d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ↔ ( ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) )
26 23 25 anbi12d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌 ∧ ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) 𝑌 ∧ ( ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )
27 20 21 26 3bitr4d ( ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ) ∧ 𝑧𝑤 ) → ( 𝐴 ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌 ∧ ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )
28 27 anasss ( ( ( ( 𝜑𝑧𝑃 ) ∧ 𝑤𝑃 ) ∧ ( 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∧ 𝑧𝑤 ) ) → ( 𝐴 ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌 ∧ ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )
29 eqid ( Itv ‘ 𝐺 ) = ( Itv ‘ 𝐺 )
30 1 29 2 4 7 tgisline ( 𝜑 → ∃ 𝑧𝑃𝑤𝑃 ( 𝐴 = ( 𝑧 𝐿 𝑤 ) ∧ 𝑧𝑤 ) )
31 28 30 r19.29vva ( 𝜑 → ( 𝐴 ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ↔ ( 𝑋 ( ( hpG ‘ 𝐺 ) ‘ 𝐴 ) 𝑌 ∧ ( 𝐴 ∩ ( 𝑋 𝐿 𝑌 ) ) = ∅ ) ) )