Metamath Proof Explorer


Theorem istrkg2ld

Description: Property of fulfilling the lower dimension 2 axiom. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Nov-2019) Avoid ax-rep . (Revised by GG, 2-Apr-2026)

Ref Expression
Hypotheses istrkg.p ⊢ P = Base G
istrkg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
istrkg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
Assertion istrkg2ld ⊢ G ∈ V → G Dim 𝒢 ≥ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 istrkg.p ⊢ P = Base G
2 istrkg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 istrkg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 2z ⊢ 2 ∈ ℤ
5 uzid ⊢ 2 ∈ ℤ → 2 ∈ ℤ ≥ 2
6 4 5 ax-mp ⊢ 2 ∈ ℤ ≥ 2
7 1 2 3 istrkgld ⊢ G ∈ V ∧ 2 ∈ ℤ ≥ 2 → G Dim 𝒢 ≥ 2 ↔ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
8 6 7 mpan2 ⊢ G ∈ V → G Dim 𝒢 ≥ 2 ↔ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
9 r19.41v ⊢ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P
10 ancom ⊢ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
11 10 rexbii ⊢ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ ∃ x ∈ P f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
12 ancom ⊢ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ∧ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
13 9 11 12 3bitr3ri ⊢ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ x ∈ P f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
14 13 exbii ⊢ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ f ∃ x ∈ P f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
15 rexcom4 ⊢ ∃ x ∈ P ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ f ∃ x ∈ P f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
16 simpr ⊢ ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ 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
17 16 reximi ⊢ ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
18 17 reximi ⊢ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
19 18 adantl ⊢ f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
20 19 exlimiv ⊢ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
21 20 adantl ⊢ x ∈ P ∧ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
22 1ex ⊢ 1 ∈ V
23 vex ⊢ x ∈ V
24 22 23 f1osn ⊢ 1 x : 1 ⟶ 1-1 onto x
25 f1of1 ⊢ 1 x : 1 ⟶ 1-1 onto x → 1 x : 1 ⟶ 1-1 x
26 24 25 mp1i ⊢ x ∈ P → 1 x : 1 ⟶ 1-1 x
27 snssi ⊢ x ∈ P → x ⊆ P
28 f1ss ⊢ 1 x : 1 ⟶ 1-1 x ∧ x ⊆ P → 1 x : 1 ⟶ 1-1 P
29 26 27 28 syl2anc ⊢ x ∈ P → 1 x : 1 ⟶ 1-1 P
30 fzo12sn ⊢ 1 ..^ 2 = 1
31 30 mpteq1i ⊢ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x = j ∈ 1 ⟼ x
32 fmptsn ⊢ 1 ∈ V ∧ x ∈ V → 1 x = j ∈ 1 ⟼ x
33 22 23 32 mp2an ⊢ 1 x = j ∈ 1 ⟼ x
34 31 33 eqtr4i ⊢ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x = 1 x
35 34 a1i ⊢ ⊤ → j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x = 1 x
36 30 a1i ⊢ ⊤ → 1 ..^ 2 = 1
37 eqidd ⊢ ⊤ → P = P
38 35 36 37 f1eq123d ⊢ ⊤ → j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ 1 x : 1 ⟶ 1-1 P
39 38 mptru ⊢ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ 1 x : 1 ⟶ 1-1 P
40 29 39 sylibr ⊢ x ∈ P → j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P
41 ral0 ⊢ ∀ j ∈ ∅ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
42 fzo0 ⊢ 2 ..^ 2 = ∅
43 42 raleqi ⊢ ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ↔ ∀ j ∈ ∅ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
44 41 43 mpbir ⊢ ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
45 44 jctl ⊢ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
46 45 reximi ⊢ ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
47 46 reximi ⊢ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
48 fconstmpt ⊢ 1 ..^ 2 × x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x
49 ovex ⊢ 1 ..^ 2 ∈ V
50 vsnex ⊢ x ∈ V
51 49 50 xpex ⊢ 1 ..^ 2 × x ∈ V
52 48 51 eqeltrri ⊢ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∈ V
53 f1eq1 ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x → f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P
54 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ j j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x
55 54 nfeq2 ⊢ Ⅎ j f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x
56 nfv ⊢ Ⅎ j y ∈ P ∧ z ∈ P
57 55 56 nfan ⊢ Ⅎ j f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P
58 simpll ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x
59 58 fveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1
60 59 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x
61 58 fveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ j = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j
62 61 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ j - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x
63 60 62 eqeq12d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x
64 59 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y
65 61 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ j - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y
66 64 65 eqeq12d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y
67 59 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z
68 61 oveq1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ j - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
69 67 68 eqeq12d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
70 63 66 69 3anbi123d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P ∧ j ∈ 2 ..^ 2 → f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
71 57 70 ralbida ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P → ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ↔ ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z
72 71 anbi1d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ∧ y ∈ P ∧ z ∈ P → ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
73 72 2rexbidva ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x → ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
74 53 73 anbi12d ⊢ f = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x → f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
75 52 74 spcev ⊢ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ x = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ x ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ y = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ y ∧ j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ 1 - ˙ z = j ∈ 1 ..^ 2 ⟼ x ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
76 40 47 75 syl2an ⊢ x ∈ P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z → ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
77 21 76 impbida ⊢ x ∈ P → ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
78 77 rexbiia ⊢ ∃ x ∈ P ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
79 14 15 78 3bitr2i ⊢ ∃ f f : 1 ..^ 2 ⟶ 1-1 P ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ∀ j ∈ 2 ..^ 2 f ⁡ 1 - ˙ x = f ⁡ j - ˙ x ∧ f ⁡ 1 - ˙ y = f ⁡ j - ˙ y ∧ f ⁡ 1 - ˙ z = f ⁡ j - ˙ z ∧ ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z
80 8 79 bitrdi ⊢ G ∈ V → G Dim 𝒢 ≥ 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P ∃ z ∈ P ¬ z ∈ x I y ∨ x ∈ z I y ∨ y ∈ x I z