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Theorem outsideofeu

Description: Given a nondegenerate ray, there is a unique point congruent to the segment B C lying on the ray A R . Theorem 6.11 of Schwabhauser p. 44. (Contributed by Scott Fenton, 23-Oct-2013) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)

Ref Expression
Assertion outsideofeu ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) → ∃! 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 segcon2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) )
2 1 adantr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) )
3 simpl1 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ )
4 simpl2l ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
5 simpr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
6 simpl2r ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
7 broutsideof2 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) )
8 3 4 5 6 7 syl13anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) )
9 8 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) )
10 simp3 ⊢ ( ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) )
11 simpllr ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝐵 ≠ 𝐶 )
12 11 adantl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → 𝐵 ≠ 𝐶 )
13 simprlr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ )
14 simp2l ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
15 14 anim1i ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) )
16 simpl3 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) )
17 cgrdegen ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ → ( 𝐴 = 𝑥 ↔ 𝐵 = 𝐶 ) ) )
18 3 15 16 17 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ → ( 𝐴 = 𝑥 ↔ 𝐵 = 𝐶 ) ) )
19 18 adantr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ( ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ → ( 𝐴 = 𝑥 ↔ 𝐵 = 𝐶 ) ) )
20 13 19 mpd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ( 𝐴 = 𝑥 ↔ 𝐵 = 𝐶 ) )
21 20 necon3bid ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ( 𝐴 ≠ 𝑥 ↔ 𝐵 ≠ 𝐶 ) )
22 12 21 mpbird ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → 𝐴 ≠ 𝑥 )
23 22 necomd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → 𝑥 ≠ 𝐴 )
24 simplll ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) → 𝑅 ≠ 𝐴 )
25 24 adantl ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → 𝑅 ≠ 𝐴 )
26 simprr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) )
27 23 25 26 3jca ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) → ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) )
28 27 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) → ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ) )
29 10 28 impbid2 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → ( ( 𝑥 ≠ 𝐴 ∧ 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) )
30 9 29 bitrd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ) )
31 orcom ⊢ ( ( 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ∨ 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ) ↔ ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) )
32 30 31 bitrdi ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ) )
33 32 expr ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ( ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ) ) )
34 33 pm5.32rd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ↔ ( ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )
35 34 an32s ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ↔ ( ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )
36 35 rexbidva ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( 𝑅 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ ∨ 𝑥 Btwn ⟨ 𝐴 , 𝑅 ⟩ ) ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )
37 2 36 mpbird ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) )
38 simpl1 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ )
39 simpl2l ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
40 simpl2r ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
41 simpl3l ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
42 39 40 41 3jca ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) )
43 simpl3r ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
44 simprl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
45 simprr ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) )
46 43 44 45 3jca ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) )
47 38 42 46 3jca ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) )
48 simpr ⊢ ( ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) ) → ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )
49 outsideofeq ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → 𝑥 = 𝑦 ) )
50 49 imp ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) ) → 𝑥 = 𝑦 )
51 47 48 50 syl2an ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ∧ ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) ) ) → 𝑥 = 𝑦 )
52 51 an4s ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) ) ) → 𝑥 = 𝑦 )
53 52 exp32 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ( ( 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) )
54 53 ralrimivv ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∀ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → 𝑥 = 𝑦 ) )
55 opeq1 ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ = ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ )
56 55 breq2d ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ↔ 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ) )
57 opeq2 ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ = ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ )
58 57 breq1d ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ↔ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) )
59 56 58 anbi12d ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ↔ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )
60 59 reu4 ⊢ ( ∃! 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∀ 𝑦 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ∧ ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑦 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑦 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) )
61 37 54 60 sylanbrc ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) ) → ∃! 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) )
62 61 ex ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑅 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝑅 ≠ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶 ) → ∃! 𝑥 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐴 OutsideOf ⟨ 𝑥 , 𝑅 ⟩ ∧ ⟨ 𝐴 , 𝑥 ⟩ Cgr ⟨ 𝐵 , 𝐶 ⟩ ) ) )