Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
simpl |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ ) |
2 |
|
simpr2 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
3 |
|
simpr1 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) |
4 |
|
axsegcon |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
5 |
1 2 3 4
|
syl3anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
6 |
|
simpl23 |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) → 𝐶 ≠ 𝐷 ) |
7 |
|
simprl |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) → ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
8 |
|
simprr |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) → ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
9 |
6 7 8
|
3jca |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) ∧ ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) → ( 𝐶 ≠ 𝐷 ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) |
10 |
9
|
ex |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → ( 𝐶 ≠ 𝐷 ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) ) |
11 |
|
simp1 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ ) |
12 |
|
simp22r |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
13 |
|
simp21l |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
14 |
|
simp21r |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
15 |
|
simp22l |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
16 |
|
simp3l |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
17 |
|
simp3r |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) |
18 |
|
segconeq |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝐶 ≠ 𝐷 ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) |
19 |
11 12 13 14 15 16 17 18
|
syl133anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( 𝐶 ≠ 𝐷 ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) |
20 |
10 19
|
syld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) |
21 |
20
|
3expa |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ) → ( ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) |
22 |
21
|
ralrimivva |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ∀ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∀ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) |
23 |
|
opeq2 |
⊢ ( 𝑟 = 𝑠 → 〈 𝐶 , 𝑟 〉 = 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ) |
24 |
23
|
breq2d |
⊢ ( 𝑟 = 𝑠 → ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ↔ 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ) ) |
25 |
|
opeq2 |
⊢ ( 𝑟 = 𝑠 → 〈 𝐷 , 𝑟 〉 = 〈 𝐷 , 𝑠 〉 ) |
26 |
25
|
breq1d |
⊢ ( 𝑟 = 𝑠 → ( 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ↔ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
27 |
24 26
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑟 = 𝑠 → ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ↔ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) ) |
28 |
27
|
reu4 |
⊢ ( ∃! 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ↔ ( ∃ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ∀ 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∀ 𝑠 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( ( ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ∧ ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑠 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) → 𝑟 = 𝑠 ) ) ) |
29 |
5 22 28
|
sylanbrc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝐴 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐵 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝐷 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝐶 ≠ 𝐷 ) ) → ∃! 𝑟 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ( 𝐷 Btwn 〈 𝐶 , 𝑟 〉 ∧ 〈 𝐷 , 𝑟 〉 Cgr 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |