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Theorem ragflat

Description: Deduce equality from two right angles. Theorem 8.7 of Schwabhauser p. 58. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Sep-2019)

Ref Expression
Hypotheses israg.p 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
israg.d = ( dist ‘ 𝐺 )
israg.i 𝐼 = ( Itv ‘ 𝐺 )
israg.l 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
israg.s 𝑆 = ( pInvG ‘ 𝐺 )
israg.g ( 𝜑𝐺 ∈ TarskiG )
israg.a ( 𝜑𝐴𝑃 )
israg.b ( 𝜑𝐵𝑃 )
israg.c ( 𝜑𝐶𝑃 )
ragflat.1 ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
ragflat.2 ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐶 𝐵 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
Assertion ragflat ( 𝜑𝐵 = 𝐶 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 israg.p 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
2 israg.d = ( dist ‘ 𝐺 )
3 israg.i 𝐼 = ( Itv ‘ 𝐺 )
4 israg.l 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
5 israg.s 𝑆 = ( pInvG ‘ 𝐺 )
6 israg.g ( 𝜑𝐺 ∈ TarskiG )
7 israg.a ( 𝜑𝐴𝑃 )
8 israg.b ( 𝜑𝐵𝑃 )
9 israg.c ( 𝜑𝐶𝑃 )
10 ragflat.1 ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
11 ragflat.2 ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐶 𝐵 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
12 simpr ( ( 𝜑𝐵 = 𝐶 ) → 𝐵 = 𝐶 )
13 6 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐺 ∈ TarskiG )
14 7 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐴𝑃 )
15 8 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐵𝑃 )
16 9 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐶𝑃 )
17 eqid ( 𝑆𝐶 ) = ( 𝑆𝐶 )
18 1 2 3 4 5 13 16 17 14 mircl ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ∈ 𝑃 )
19 10 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
20 1 2 3 4 5 13 16 17 14 mircgr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( 𝐶 ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝐶 𝐴 ) )
21 1 2 3 13 16 18 16 14 20 tgcgrcomlr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐶 ) = ( 𝐴 𝐶 ) )
22 1 2 3 4 5 13 14 15 16 israg ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) ↔ ( 𝐴 𝐶 ) = ( 𝐴 ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) ) )
23 19 22 mpbid ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( 𝐴 𝐶 ) = ( 𝐴 ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) )
24 eqid ( 𝑆𝐵 ) = ( 𝑆𝐵 )
25 1 2 3 4 5 13 15 24 16 mircl ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ∈ 𝑃 )
26 11 adantr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ⟨“ 𝐴 𝐶 𝐵 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
27 1 2 3 4 5 13 14 16 15 26 ragcom ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ⟨“ 𝐵 𝐶 𝐴 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
28 simpr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐵𝐶 )
29 1 2 3 4 5 13 15 24 16 mirbtwn ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐵 ∈ ( ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) 𝐼 𝐶 ) )
30 1 2 3 13 25 15 16 29 tgbtwncom ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐵 ∈ ( 𝐶 𝐼 ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) )
31 1 4 3 13 16 25 15 30 btwncolg1 ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( 𝐵 ∈ ( 𝐶 𝐿 ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) ∨ 𝐶 = ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) )
32 1 2 3 4 5 13 15 16 14 25 27 28 31 ragcol ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ⟨“ ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) 𝐶 𝐴 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
33 1 2 3 4 5 13 25 16 14 israg ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ⟨“ ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) 𝐶 𝐴 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) ↔ ( ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) 𝐴 ) = ( ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ) ) )
34 32 33 mpbid ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) 𝐴 ) = ( ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ) )
35 1 2 3 13 25 14 25 18 34 tgcgrcomlr ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( 𝐴 ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) = ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) )
36 21 23 35 3eqtrd ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐶 ) = ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) )
37 1 2 3 4 5 13 18 15 16 israg ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ( ⟨“ ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) ↔ ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐶 ) = ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ( ( 𝑆𝐵 ) ‘ 𝐶 ) ) ) )
38 36 37 mpbird ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → ⟨“ ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐵 𝐶 ”⟩ ∈ ( ∟G ‘ 𝐺 ) )
39 1 2 3 4 5 13 16 17 14 mirbtwn ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐶 ∈ ( ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) 𝐼 𝐴 ) )
40 1 2 3 13 18 16 14 39 tgbtwncom ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐶 ∈ ( 𝐴 𝐼 ( ( 𝑆𝐶 ) ‘ 𝐴 ) ) )
41 1 2 3 4 5 13 14 15 16 18 19 38 40 ragflat2 ( ( 𝜑𝐵𝐶 ) → 𝐵 = 𝐶 )
42 12 41 pm2.61dane ( 𝜑𝐵 = 𝐶 )