Metamath Proof Explorer


Theorem legtrd

Description: Transitivity of the less-than relationship. Proposition 5.8 of Schwabhauser p. 42. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses legval.p ⊢ P = Base G
legval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
legval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
legval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ 𝒢 ⁡ G
legval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
legid.a ⊢ φ → A ∈ P
legid.b ⊢ φ → B ∈ P
legtrd.c ⊢ φ → C ∈ P
legtrd.d ⊢ φ → D ∈ P
legtrd.e ⊢ φ → E ∈ P
legtrd.f ⊢ φ → F ∈ P
legtrd.1 ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ C - ˙ D
legtrd.2 ⊢ φ → C - ˙ D ≤ ˙ E - ˙ F
Assertion legtrd ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ E - ˙ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 legval.p ⊢ P = Base G
2 legval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 legval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 legval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ 𝒢 ⁡ G
5 legval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
6 legid.a ⊢ φ → A ∈ P
7 legid.b ⊢ φ → B ∈ P
8 legtrd.c ⊢ φ → C ∈ P
9 legtrd.d ⊢ φ → D ∈ P
10 legtrd.e ⊢ φ → E ∈ P
11 legtrd.f ⊢ φ → F ∈ P
12 legtrd.1 ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ C - ˙ D
13 legtrd.2 ⊢ φ → C - ˙ D ≤ ˙ E - ˙ F
14 eqid ⊢ Line 𝒢 ⁡ G = Line 𝒢 ⁡ G
15 5 ad4antr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → G ∈ 𝒢 Tarski
16 8 ad4antr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → C ∈ P
17 9 ad4antr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → D ∈ P
18 simp-4r ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → x ∈ P
19 eqid ⊢ ∼ 𝒢 ⁡ G = ∼ 𝒢 ⁡ G
20 10 ad4antr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → E ∈ P
21 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → y ∈ P
22 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x
23 22 simpld ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → x ∈ C I D
24 1 14 3 15 16 18 17 23 btwncolg3 ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → D ∈ C Line 𝒢 ⁡ G x ∨ C = x
25 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → C - ˙ D = E - ˙ y
26 1 14 3 15 16 17 18 19 20 21 2 24 25 lnext ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → ∃ z ∈ P ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩
27 15 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → G ∈ 𝒢 Tarski
28 20 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → E ∈ P
29 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → z ∈ P
30 simp-4r ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → y ∈ P
31 11 ad6antr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → F ∈ P
32 16 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → C ∈ P
33 18 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → x ∈ P
34 17 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → D ∈ P
35 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩
36 1 2 3 19 27 32 34 33 28 30 29 35 cgr3swap23 ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → ⟨“ CxD ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Ezy ”⟩
37 23 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → x ∈ C I D
38 1 2 3 19 27 32 33 34 28 29 30 36 37 tgbtwnxfr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → z ∈ E I y
39 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y
40 39 simpld ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → y ∈ E I F
41 1 2 3 27 28 29 30 31 38 40 tgbtwnexch ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → z ∈ E I F
42 simp-5r ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x
43 42 simprd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → A - ˙ B = C - ˙ x
44 1 2 3 19 27 32 33 34 28 29 30 36 cgr3simp1 ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → C - ˙ x = E - ˙ z
45 43 44 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → A - ˙ B = E - ˙ z
46 41 45 jca ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P ∧ ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
47 46 ex ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y ∧ z ∈ P → ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
48 47 reximdva ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → ∃ z ∈ P ⟨“ CDx ”⟩ ∼ 𝒢 ⁡ G ⟨“ Eyz ”⟩ → ∃ z ∈ P z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
49 26 48 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x ∧ y ∈ P ∧ y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y → ∃ z ∈ P z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
50 1 2 3 4 5 8 9 10 11 legov ⊢ φ → C - ˙ D ≤ ˙ E - ˙ F ↔ ∃ y ∈ P y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y
51 13 50 mpbid ⊢ φ → ∃ y ∈ P y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y
52 51 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x → ∃ y ∈ P y ∈ E I F ∧ C - ˙ D = E - ˙ y
53 49 52 r19.29a ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x → ∃ z ∈ P z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
54 1 2 3 4 5 6 7 8 9 legov ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ C - ˙ D ↔ ∃ x ∈ P x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x
55 12 54 mpbid ⊢ φ → ∃ x ∈ P x ∈ C I D ∧ A - ˙ B = C - ˙ x
56 53 55 r19.29a ⊢ φ → ∃ z ∈ P z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
57 1 2 3 4 5 6 7 10 11 legov ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ E - ˙ F ↔ ∃ z ∈ P z ∈ E I F ∧ A - ˙ B = E - ˙ z
58 56 57 mpbird ⊢ φ → A - ˙ B ≤ ˙ E - ˙ F