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Theorem legtrid

Description: Trichotomy law for the less-than relationship. Proposition 5.10 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
Assertion legtrid φ A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B

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 5 adantr φ P = 1 G 𝒢 Tarski
11 6 adantr φ P = 1 A P
12 7 adantr φ P = 1 B P
13 1 2 3 4 10 11 12 legid φ P = 1 A - ˙ B ˙ A - ˙ B
14 8 adantr φ P = 1 C P
15 simpr φ P = 1 P = 1
16 9 adantr φ P = 1 D P
17 1 2 3 10 11 12 14 15 16 tgldim0cgr φ P = 1 A - ˙ B = C - ˙ D
18 13 17 breqtrd φ P = 1 A - ˙ B ˙ C - ˙ D
19 18 orcd φ P = 1 A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B
20 5 ad3antrrr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D G 𝒢 Tarski
21 simplr φ x P A B I x A x x P
22 21 adantr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D x P
23 6 ad3antrrr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A P
24 7 ad3antrrr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D B P
25 simprl φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D y P
26 simplrr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A x
27 26 necomd φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D x A
28 simplrl φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A B I x
29 1 2 3 20 24 23 22 28 tgbtwncom φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A x I B
30 simprrl φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A x I y
31 1 3 20 22 23 24 25 27 29 30 tgbtwnconn2 φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D B A I y y A I B
32 simprrr φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D A - ˙ y = C - ˙ D
33 31 32 jca φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D
34 5 ad2antrr φ x P A B I x A x G 𝒢 Tarski
35 6 ad2antrr φ x P A B I x A x A P
36 8 ad2antrr φ x P A B I x A x C P
37 9 ad2antrr φ x P A B I x A x D P
38 1 2 3 34 21 35 36 37 axtgsegcon φ x P A B I x A x y P A x I y A - ˙ y = C - ˙ D
39 33 38 reximddv φ x P A B I x A x y P B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D
40 39 adantllr φ 2 P x P A B I x A x y P B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D
41 5 adantr φ 2 P G 𝒢 Tarski
42 7 adantr φ 2 P B P
43 6 adantr φ 2 P A P
44 simpr φ 2 P 2 P
45 1 2 3 41 42 43 44 tgbtwndiff φ 2 P x P A B I x A x
46 40 45 r19.29a φ 2 P y P B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D
47 andir B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B A - ˙ y = C - ˙ D
48 eqcom A - ˙ y = C - ˙ D C - ˙ D = A - ˙ y
49 48 anbi2i y A I B A - ˙ y = C - ˙ D y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
50 49 orbi2i B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B A - ˙ y = C - ˙ D B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
51 47 50 bitri B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
52 51 rexbii y P B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
53 r19.43 y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y A I B C - ˙ D = A - ˙ y y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
54 52 53 bitri y P B A I y y A I B A - ˙ y = C - ˙ D y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
55 46 54 sylib φ 2 P y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
56 1 2 3 4 5 6 7 8 9 legov2 φ A - ˙ B ˙ C - ˙ D y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D
57 1 2 3 4 5 8 9 6 7 legov φ C - ˙ D ˙ A - ˙ B y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
58 56 57 orbi12d φ A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
59 58 adantr φ 2 P A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B y P B A I y A - ˙ y = C - ˙ D y P y A I B C - ˙ D = A - ˙ y
60 55 59 mpbird φ 2 P A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B
61 1 6 tgldimor φ P = 1 2 P
62 19 60 61 mpjaodan φ A - ˙ B ˙ C - ˙ D C - ˙ D ˙ A - ˙ B