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Theorem lineelsb2

Description: If S lies on P Q , then P Q = P S . Theorem 6.16 of Schwabhauser p. 45. (Contributed by Scott Fenton, 27-Oct-2013) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)

Ref Expression
Assertion lineelsb2 ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑆 ∈ ( 𝑃 Line 𝑄 ) → ( 𝑃 Line 𝑄 ) = ( 𝑃 Line 𝑆 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ )
2 simpl3l ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
3 simpl21 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
4 simpl22 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
5 brcolinear ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) ) )
6 1 2 3 4 5 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) ) )
7 6 biimpa ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) )
8 simpr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
9 brcolinear ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
10 1 8 3 4 9 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
11 10 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
12 btwnconn3 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
13 1 3 2 8 4 12 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
14 13 imp ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
15 btwncolinear3 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
16 1 3 8 2 15 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
17 btwncolinear5 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
18 1 3 2 8 17 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
19 16 18 jaod ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
20 19 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
21 14 20 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
22 21 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
23 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
24 1 2 3 4 23 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ )
25 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
26 1 4 2 3 8 24 25 btwnexch3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
27 btwncolinear4 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
28 1 2 8 3 27 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
29 28 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
30 26 29 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
31 30 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
32 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
33 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
34 1 4 8 3 33 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
35 1 3 2 4 8 32 34 btwnexchand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
36 16 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
37 35 36 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
38 37 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
39 22 31 38 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
40 11 39 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
41 brcolinear ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
42 1 8 3 2 41 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
43 42 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
44 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
45 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
46 1 3 8 2 4 44 45 btwnexchand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
47 btwncolinear5 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
48 1 3 4 8 47 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
49 48 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
50 46 49 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
51 50 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
52 simpl3r ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑃 ≠ 𝑆 )
53 52 necomd ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑆 ≠ 𝑃 )
54 53 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 ≠ 𝑃 )
55 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
56 1 2 3 4 55 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ )
57 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
58 btwnouttr2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
59 1 4 2 3 8 58 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
60 59 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
61 54 56 57 60 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
62 btwncolinear4 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
63 1 4 8 3 62 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
64 63 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
65 61 64 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
66 65 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
67 52 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 ≠ 𝑆 )
68 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
69 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
70 1 2 8 3 69 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
71 btwnconn1 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
72 1 3 2 4 8 71 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
73 72 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
74 67 68 70 73 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
75 btwncolinear3 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
76 1 3 8 4 75 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
77 76 48 jaod ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
78 77 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
79 74 78 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
80 79 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
81 51 66 80 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
82 43 81 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
83 40 82 impbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
84 10 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
85 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
86 1 8 3 4 85 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑃 ⟩ )
87 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
88 1 4 8 3 2 86 87 btwnexch3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑆 ⟩ )
89 btwncolinear2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
90 1 8 2 3 89 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
91 90 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
92 88 91 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
93 92 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
94 simpl23 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑃 ≠ 𝑄 )
95 94 necomd ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑄 ≠ 𝑃 )
96 95 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑄 ≠ 𝑃 )
97 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
98 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
99 btwnconn2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
100 1 4 3 2 8 99 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
101 100 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
102 96 97 98 101 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
103 19 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
104 102 103 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
105 104 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
106 94 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 ≠ 𝑄 )
107 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
108 1 3 4 2 107 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ )
109 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
110 1 4 8 3 109 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
111 btwnouttr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
112 1 2 3 4 8 111 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
113 112 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
114 106 108 110 113 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
115 28 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
116 114 115 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
117 116 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
118 93 105 117 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
119 84 118 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
120 42 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
121 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
122 1 8 3 2 121 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
123 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
124 1 3 4 2 123 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ )
125 1 2 8 3 4 122 124 btwnexch3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑄 ⟩ )
126 btwncolinear2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
127 1 8 4 3 126 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
128 127 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
129 125 128 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
130 129 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
131 53 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑆 ≠ 𝑃 )
132 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
133 1 3 4 2 132 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ )
134 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
135 btwnconn2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
136 1 2 3 4 8 135 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
137 136 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑆 ≠ 𝑃 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑄 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
138 131 133 134 137 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
139 77 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
140 138 139 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
141 140 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
142 52 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 ≠ 𝑆 )
143 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ )
144 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
145 1 2 8 3 144 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
146 btwnouttr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
147 1 4 3 2 8 146 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
148 147 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑆 ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) )
149 142 143 145 148 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
150 63 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
151 149 150 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
152 151 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
153 130 141 152 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
154 120 153 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
155 119 154 impbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
156 10 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
157 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
158 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
159 1 4 2 3 158 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
160 1 3 8 4 2 157 159 btwnexchand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
161 18 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
162 160 161 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
163 162 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
164 95 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑄 ≠ 𝑃 )
165 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
166 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
167 btwnouttr2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
168 1 2 4 3 8 167 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
169 168 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 ≠ 𝑃 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) )
170 164 165 166 169 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
171 28 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
172 170 171 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
173 172 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
174 94 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑃 ≠ 𝑄 )
175 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
176 1 4 2 3 175 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
177 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
178 1 4 8 3 177 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
179 btwnconn1 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
180 1 3 4 2 8 179 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
181 180 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑃 ≠ 𝑄 ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) )
182 174 176 178 181 mp3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
183 19 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
184 182 183 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
185 184 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
186 163 173 185 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
187 156 186 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
188 42 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) )
189 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
190 1 4 2 3 189 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
191 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
192 btwnconn3 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
193 1 3 4 8 2 192 syl122anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
194 193 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
195 190 191 194 mp2and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
196 77 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → ( ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
197 195 196 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
198 197 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
199 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
200 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ )
201 1 2 4 3 8 199 200 btwnexch3and ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ )
202 63 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
203 201 202 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
204 203 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
205 simprl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ )
206 1 4 2 3 205 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ )
207 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ )
208 1 2 8 3 207 btwncomand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
209 1 3 4 2 8 206 208 btwnexchand ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ )
210 76 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑥 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
211 209 210 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ∧ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ )
212 211 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
213 198 204 212 3jaod ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑆 Btwn ⟨ 𝑥 , 𝑃 ⟩ ) → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
214 188 213 sylbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ → 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
215 187 214 impbid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
216 83 155 215 3jaodan ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 Btwn ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ∨ 𝑃 Btwn ⟨ 𝑄 , 𝑆 ⟩ ∨ 𝑄 Btwn ⟨ 𝑆 , 𝑃 ⟩ ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
217 7 216 syldan ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
218 217 adantrl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
219 218 an32s ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ ) )
220 219 rabbidva ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) → { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ } )
221 220 ex ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) → { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ } ) )
222 fvline2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ) → ( 𝑃 Line 𝑄 ) = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } )
223 222 3adant3 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑃 Line 𝑄 ) = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } )
224 223 eleq2d ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑆 ∈ ( 𝑃 Line 𝑄 ) ↔ 𝑆 ∈ { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } ) )
225 breq1 ⊢ ( 𝑥 = 𝑆 → ( 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ↔ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
226 225 elrab ⊢ ( 𝑆 ∈ { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } ↔ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) )
227 224 226 bitrdi ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑆 ∈ ( 𝑃 Line 𝑄 ) ↔ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ ) ) )
228 simp1 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ )
229 simp21 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
230 simp3l ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
231 simp3r ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → 𝑃 ≠ 𝑆 )
232 fvline2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑃 Line 𝑆 ) = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ } )
233 228 229 230 231 232 syl13anc ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑃 Line 𝑆 ) = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ } )
234 223 233 eqeq12d ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( ( 𝑃 Line 𝑄 ) = ( 𝑃 Line 𝑆 ) ↔ { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑄 ⟩ } = { 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ 𝑥 Colinear ⟨ 𝑃 , 𝑆 ⟩ } ) )
235 221 227 234 3imtr4d ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑄 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑄 ) ∧ ( 𝑆 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ≠ 𝑆 ) ) → ( 𝑆 ∈ ( 𝑃 Line 𝑄 ) → ( 𝑃 Line 𝑄 ) = ( 𝑃 Line 𝑆 ) ) )