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Theorem dalem55

Description: Lemma for dath . Lines G H and P Q intersect at the auxiliary line B (later shown to be an axis of perspectivity; see dalem60 ). (Contributed by NM, 8-Aug-2012)

Ref Expression
Hypotheses dalem.ph φ K HL C Base K P A Q A R A S A T A U A Y O Z O ¬ C ˙ P ˙ Q ¬ C ˙ Q ˙ R ¬ C ˙ R ˙ P ¬ C ˙ S ˙ T ¬ C ˙ T ˙ U ¬ C ˙ U ˙ S C ˙ P ˙ S C ˙ Q ˙ T C ˙ R ˙ U
dalem.l ˙ = K
dalem.j ˙ = join K
dalem.a A = Atoms K
dalem.ps ψ c A d A ¬ c ˙ Y d c ¬ d ˙ Y C ˙ c ˙ d
dalem54.m ˙ = meet K
dalem54.o O = LPlanes K
dalem54.y Y = P ˙ Q ˙ R
dalem54.z Z = S ˙ T ˙ U
dalem54.g G = c ˙ P ˙ d ˙ S
dalem54.h H = c ˙ Q ˙ d ˙ T
dalem54.i I = c ˙ R ˙ d ˙ U
dalem54.b1 B = G ˙ H ˙ I ˙ Y
Assertion dalem55 φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q = G ˙ H ˙ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dalem.ph φ K HL C Base K P A Q A R A S A T A U A Y O Z O ¬ C ˙ P ˙ Q ¬ C ˙ Q ˙ R ¬ C ˙ R ˙ P ¬ C ˙ S ˙ T ¬ C ˙ T ˙ U ¬ C ˙ U ˙ S C ˙ P ˙ S C ˙ Q ˙ T C ˙ R ˙ U
2 dalem.l ˙ = K
3 dalem.j ˙ = join K
4 dalem.a A = Atoms K
5 dalem.ps ψ c A d A ¬ c ˙ Y d c ¬ d ˙ Y C ˙ c ˙ d
6 dalem54.m ˙ = meet K
7 dalem54.o O = LPlanes K
8 dalem54.y Y = P ˙ Q ˙ R
9 dalem54.z Z = S ˙ T ˙ U
10 dalem54.g G = c ˙ P ˙ d ˙ S
11 dalem54.h H = c ˙ Q ˙ d ˙ T
12 dalem54.i I = c ˙ R ˙ d ˙ U
13 dalem54.b1 B = G ˙ H ˙ I ˙ Y
14 1 dalemkelat φ K Lat
15 14 3ad2ant1 φ Y = Z ψ K Lat
16 1 dalemkehl φ K HL
17 16 3ad2ant1 φ Y = Z ψ K HL
18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dalem23 φ Y = Z ψ G A
19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 dalem29 φ Y = Z ψ H A
20 eqid Base K = Base K
21 20 3 4 hlatjcl K HL G A H A G ˙ H Base K
22 17 18 19 21 syl3anc φ Y = Z ψ G ˙ H Base K
23 1 3 4 dalempjqeb φ P ˙ Q Base K
24 23 3ad2ant1 φ Y = Z ψ P ˙ Q Base K
25 20 2 6 latmle1 K Lat G ˙ H Base K P ˙ Q Base K G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H
26 15 22 24 25 syl3anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H
27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 dalem34 φ Y = Z ψ I A
28 20 4 atbase I A I Base K
29 27 28 syl φ Y = Z ψ I Base K
30 20 2 3 latlej1 K Lat G ˙ H Base K I Base K G ˙ H ˙ G ˙ H ˙ I
31 15 22 29 30 syl3anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ G ˙ H ˙ I
32 1 4 dalemreb φ R Base K
33 20 2 3 latlej1 K Lat P ˙ Q Base K R Base K P ˙ Q ˙ P ˙ Q ˙ R
34 14 23 32 33 syl3anc φ P ˙ Q ˙ P ˙ Q ˙ R
35 34 8 breqtrrdi φ P ˙ Q ˙ Y
36 35 3ad2ant1 φ Y = Z ψ P ˙ Q ˙ Y
37 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dalem42 φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ I O
38 20 7 lplnbase G ˙ H ˙ I O G ˙ H ˙ I Base K
39 37 38 syl φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ I Base K
40 1 7 dalemyeb φ Y Base K
41 40 3ad2ant1 φ Y = Z ψ Y Base K
42 20 2 6 latmlem12 K Lat G ˙ H Base K G ˙ H ˙ I Base K P ˙ Q Base K Y Base K G ˙ H ˙ G ˙ H ˙ I P ˙ Q ˙ Y G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ I ˙ Y
43 15 22 39 24 41 42 syl122anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ G ˙ H ˙ I P ˙ Q ˙ Y G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ I ˙ Y
44 31 36 43 mp2and φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ I ˙ Y
45 44 13 breqtrrdi φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ B
46 20 6 latmcl K Lat G ˙ H Base K P ˙ Q Base K G ˙ H ˙ P ˙ Q Base K
47 15 22 24 46 syl3anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q Base K
48 eqid LLines K = LLines K
49 1 2 3 4 5 6 48 7 8 9 10 11 12 13 dalem53 φ Y = Z ψ B LLines K
50 20 48 llnbase B LLines K B Base K
51 49 50 syl φ Y = Z ψ B Base K
52 20 2 6 latlem12 K Lat G ˙ H ˙ P ˙ Q Base K G ˙ H Base K B Base K G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ B G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ B
53 15 47 22 51 52 syl13anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ B G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ B
54 26 45 53 mpbi2and φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ B
55 hlatl K HL K AtLat
56 17 55 syl φ Y = Z ψ K AtLat
57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dalem52 φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q A
58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 dalem54 φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ B A
59 2 4 atcmp K AtLat G ˙ H ˙ P ˙ Q A G ˙ H ˙ B A G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ B G ˙ H ˙ P ˙ Q = G ˙ H ˙ B
60 56 57 58 59 syl3anc φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q ˙ G ˙ H ˙ B G ˙ H ˙ P ˙ Q = G ˙ H ˙ B
61 54 60 mpbid φ Y = Z ψ G ˙ H ˙ P ˙ Q = G ˙ H ˙ B