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Theorem axtgupdim2

Description: Upper dimension axiom for dimension 2, Axiom A9 of Schwabhauser p. 13. Three points X , Y and Z equidistant to two given two points U and V must be colinear. (Contributed by Thierry Arnoux, 29-May-2019) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Jul-2020)

Ref Expression
Hypotheses axtrkge.p ⊢ P = Base G
axtrkge.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
axtrkge.i ⊢ I = Itv ⁡ G
axtgupdim2.x ⊢ φ → X ∈ P
axtgupdim2.y ⊢ φ → Y ∈ P
axtgupdim2.z ⊢ φ → Z ∈ P
axtgupdim2.u ⊢ φ → U ∈ P
axtgupdim2.v ⊢ φ → V ∈ P
axtgupdim2.0 ⊢ φ → U ≠ V
axtgupdim2.1 ⊢ φ → U - ˙ X = V - ˙ X
axtgupdim2.2 ⊢ φ → U - ˙ Y = V - ˙ Y
axtgupdim2.3 ⊢ φ → U - ˙ Z = V - ˙ Z
axtgupdim2.w ⊢ φ → G ∈ V
axtgupdim2.g ⊢ φ → ¬ G Dim 𝒢 ≥ 3
Assertion axtgupdim2 ⊢ φ → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 axtrkge.p ⊢ P = Base G
2 axtrkge.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 axtrkge.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 axtgupdim2.x ⊢ φ → X ∈ P
5 axtgupdim2.y ⊢ φ → Y ∈ P
6 axtgupdim2.z ⊢ φ → Z ∈ P
7 axtgupdim2.u ⊢ φ → U ∈ P
8 axtgupdim2.v ⊢ φ → V ∈ P
9 axtgupdim2.0 ⊢ φ → U ≠ V
10 axtgupdim2.1 ⊢ φ → U - ˙ X = V - ˙ X
11 axtgupdim2.2 ⊢ φ → U - ˙ Y = V - ˙ Y
12 axtgupdim2.3 ⊢ φ → U - ˙ Z = V - ˙ Z
13 axtgupdim2.w ⊢ φ → G ∈ V
14 axtgupdim2.g ⊢ φ → ¬ G Dim 𝒢 ≥ 3
15 1 2 3 istrkg3ld ⊢ G ∈ V → G Dim 𝒢 ≥ 3 ↔ ∃ u ∈ P ∃ v ∈ P u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
16 13 15 syl ⊢ φ → G Dim 𝒢 ≥ 3 ↔ ∃ u ∈ P ∃ v ∈ P u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
17 14 16 mtbid ⊢ φ → ¬ ∃ u ∈ P ∃ v ∈ P u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
18 ralnex2 ⊢ ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P ¬ u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ ∃ u ∈ P ∃ v ∈ P u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
19 17 18 sylibr ⊢ φ → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P ¬ u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
20 neeq1 ⊢ u = U → u ≠ v ↔ U ≠ v
21 oveq1 ⊢ u = U → u - ˙ x = U - ˙ x
22 21 eqeq1d ⊢ u = U → u - ˙ x = v - ˙ x ↔ U - ˙ x = v - ˙ x
23 oveq1 ⊢ u = U → u - ˙ y = U - ˙ y
24 23 eqeq1d ⊢ u = U → u - ˙ y = v - ˙ y ↔ U - ˙ y = v - ˙ y
25 oveq1 ⊢ u = U → u - ˙ z = U - ˙ z
26 25 eqeq1d ⊢ u = U → u - ˙ z = v - ˙ z ↔ U - ˙ z = v - ˙ z
27 22 24 26 3anbi123d ⊢ u = U → u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ↔ U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z
28 27 anbi1d ⊢ u = U → u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
29 28 rexbidv ⊢ u = U → ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
30 29 2rexbidv ⊢ u = U → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
31 20 30 anbi12d ⊢ u = U → u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ U ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
32 31 notbid ⊢ u = U → ¬ u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ U ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
33 neeq2 ⊢ v = V → U ≠ v ↔ U ≠ V
34 oveq1 ⊢ v = V → v - ˙ x = V - ˙ x
35 34 eqeq2d ⊢ v = V → U - ˙ x = v - ˙ x ↔ U - ˙ x = V - ˙ x
36 oveq1 ⊢ v = V → v - ˙ y = V - ˙ y
37 36 eqeq2d ⊢ v = V → U - ˙ y = v - ˙ y ↔ U - ˙ y = V - ˙ y
38 oveq1 ⊢ v = V → v - ˙ z = V - ˙ z
39 38 eqeq2d ⊢ v = V → U - ˙ z = v - ˙ z ↔ U - ˙ z = V - ˙ z
40 35 37 39 3anbi123d ⊢ v = V → U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ↔ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z
41 40 anbi1d ⊢ v = V → U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
42 41 rexbidv ⊢ v = V → ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
43 42 2rexbidv ⊢ v = V → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
44 33 43 anbi12d ⊢ v = V → U ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
45 44 notbid ⊢ v = V → ¬ U ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = v - ˙ x ∧ U - ˙ y = v - ˙ y ∧ U - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
46 32 45 rspc2v ⊢ U ∈ P ∧ V ∈ P → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P ¬ u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ¬ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
47 7 8 46 syl2anc ⊢ φ → ∀ u ∈ P ∀ v ∈ P ¬ u ≠ v ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P u - ˙ x = v - ˙ x ∧ u - ˙ y = v - ˙ y ∧ u - ˙ z = v - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ¬ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
48 19 47 mpd ⊢ φ → ¬ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
49 imnan ⊢ U ≠ V → ¬ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ U ≠ V ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
50 48 49 sylibr ⊢ φ → U ≠ V → ¬ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
51 9 50 mpd ⊢ φ → ¬ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
52 ralnex3 ⊢ ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ¬ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
53 51 52 sylibr ⊢ φ → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ¬ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
54 oveq2 ⊢ x = X → U - ˙ x = U - ˙ X
55 oveq2 ⊢ x = X → V - ˙ x = V - ˙ X
56 54 55 eqeq12d ⊢ x = X → U - ˙ x = V - ˙ x ↔ U - ˙ X = V - ˙ X
57 56 3anbi1d ⊢ x = X → U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z
58 oveq1 ⊢ x = X → x I y = X I y
59 58 eleq2d ⊢ x = X → z ∈ x I y ↔ z ∈ X I y
60 eleq1 ⊢ x = X → x ∈ z I y ↔ X ∈ z I y
61 oveq1 ⊢ x = X → x I z = X I z
62 61 eleq2d ⊢ x = X → y ∈ x I z ↔ y ∈ X I z
63 59 60 62 3orbi123d ⊢ x = X → z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
64 63 notbid ⊢ x = X → ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
65 57 64 anbi12d ⊢ x = X → U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
66 65 notbid ⊢ x = X → ¬ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z
67 oveq2 ⊢ y = Y → U - ˙ y = U - ˙ Y
68 oveq2 ⊢ y = Y → V - ˙ y = V - ˙ Y
69 67 68 eqeq12d ⊢ y = Y → U - ˙ y = V - ˙ y ↔ U - ˙ Y = V - ˙ Y
70 69 3anbi2d ⊢ y = Y → U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z
71 oveq2 ⊢ y = Y → X I y = X I Y
72 71 eleq2d ⊢ y = Y → z ∈ X I y ↔ z ∈ X I Y
73 oveq2 ⊢ y = Y → z I y = z I Y
74 73 eleq2d ⊢ y = Y → X ∈ z I y ↔ X ∈ z I Y
75 eleq1 ⊢ y = Y → y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I z
76 72 74 75 3orbi123d ⊢ y = Y → z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
77 76 notbid ⊢ y = Y → ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
78 70 77 anbi12d ⊢ y = Y → U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
79 78 notbid ⊢ y = Y → ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I y ∨ X ∈ z I y ∨ y ∈ X I z ↔ ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z
80 oveq2 ⊢ z = Z → U - ˙ z = U - ˙ Z
81 oveq2 ⊢ z = Z → V - ˙ z = V - ˙ Z
82 80 81 eqeq12d ⊢ z = Z → U - ˙ z = V - ˙ z ↔ U - ˙ Z = V - ˙ Z
83 82 3anbi3d ⊢ z = Z → U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z
84 eleq1 ⊢ z = Z → z ∈ X I Y ↔ Z ∈ X I Y
85 oveq1 ⊢ z = Z → z I Y = Z I Y
86 85 eleq2d ⊢ z = Z → X ∈ z I Y ↔ X ∈ Z I Y
87 oveq2 ⊢ z = Z → X I z = X I Z
88 87 eleq2d ⊢ z = Z → Y ∈ X I z ↔ Y ∈ X I Z
89 84 86 88 3orbi123d ⊢ z = Z → z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
90 89 notbid ⊢ z = Z → ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
91 83 90 anbi12d ⊢ z = Z → U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
92 91 notbid ⊢ z = Z → ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ X I Y ∨ X ∈ z I Y ∨ Y ∈ X I z ↔ ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
93 66 79 92 rspc3v ⊢ X ∈ P ∧ Y ∈ P ∧ Z ∈ P → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ¬ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
94 4 5 6 93 syl3anc ⊢ φ → ∀ x ∈ P ∀ y ∈ P ∀ z ∈ P ¬ U - ˙ x = V - ˙ x ∧ U - ˙ y = V - ˙ y ∧ U - ˙ z = V - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
95 53 94 mpd ⊢ φ → ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
96 imnan ⊢ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z → ¬ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z ↔ ¬ U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z ∧ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
97 95 96 sylibr ⊢ φ → U - ˙ X = V - ˙ X ∧ U - ˙ Y = V - ˙ Y ∧ U - ˙ Z = V - ˙ Z → ¬ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
98 10 11 12 97 mp3and ⊢ φ → ¬ ¬ Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z
99 98 notnotrd ⊢ φ → Z ∈ X I Y ∨ X ∈ Z I Y ∨ Y ∈ X I Z