Metamath Proof Explorer


Theorem lnext

Description: Extend a line with a missing point. Theorem 4.14 of Schwabhauser p. 37. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Apr-2019)

Ref Expression
Hypotheses tglngval.p P = Base G
tglngval.l L = Line 𝒢 G
tglngval.i I = Itv G
tglngval.g φ G 𝒢 Tarski
tglngval.x φ X P
tglngval.y φ Y P
tgcolg.z φ Z P
lnxfr.r ˙ = 𝒢 G
lnxfr.a φ A P
lnxfr.b φ B P
lnxfr.d - ˙ = dist G
lnext.1 φ Y X L Z X = Z
lnext.2 φ X - ˙ Y = A - ˙ B
Assertion lnext φ c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tglngval.p P = Base G
2 tglngval.l L = Line 𝒢 G
3 tglngval.i I = Itv G
4 tglngval.g φ G 𝒢 Tarski
5 tglngval.x φ X P
6 tglngval.y φ Y P
7 tgcolg.z φ Z P
8 lnxfr.r ˙ = 𝒢 G
9 lnxfr.a φ A P
10 lnxfr.b φ B P
11 lnxfr.d - ˙ = dist G
12 lnext.1 φ Y X L Z X = Z
13 lnext.2 φ X - ˙ Y = A - ˙ B
14 1 11 3 4 9 10 6 7 axtgsegcon φ c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z
15 14 adantr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z
16 4 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z G 𝒢 Tarski
17 5 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z X P
18 6 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z Y P
19 7 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z Z P
20 9 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z A P
21 10 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z B P
22 simplr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z c P
23 13 ad3antrrr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z X - ˙ Y = A - ˙ B
24 simprr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z B - ˙ c = Y - ˙ Z
25 24 eqcomd φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z Y - ˙ Z = B - ˙ c
26 simpllr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z Y X I Z
27 simprl φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z B A I c
28 1 11 3 16 17 18 19 20 21 22 26 27 23 25 tgcgrextend φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z X - ˙ Z = A - ˙ c
29 1 11 3 16 17 19 20 22 28 tgcgrcomlr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z Z - ˙ X = c - ˙ A
30 1 11 8 16 17 18 19 20 21 22 23 25 29 trgcgr φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
31 30 ex φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
32 31 reximdva φ Y X I Z c P B A I c B - ˙ c = Y - ˙ Z c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
33 15 32 mpd φ Y X I Z c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
34 1 11 3 4 10 9 5 7 axtgsegcon φ c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z
35 34 adantr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z
36 4 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z G 𝒢 Tarski
37 5 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z X P
38 6 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z Y P
39 7 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z Z P
40 9 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z A P
41 10 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z B P
42 simplr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z c P
43 13 ad3antrrr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z X - ˙ Y = A - ˙ B
44 simpllr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z X Y I Z
45 simprl φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z A B I c
46 1 11 3 36 37 38 40 41 43 tgcgrcomlr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z Y - ˙ X = B - ˙ A
47 simprr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z A - ˙ c = X - ˙ Z
48 47 eqcomd φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z X - ˙ Z = A - ˙ c
49 1 11 3 36 38 37 39 41 40 42 44 45 46 48 tgcgrextend φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z Y - ˙ Z = B - ˙ c
50 1 11 3 36 37 39 40 42 48 tgcgrcomlr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z Z - ˙ X = c - ˙ A
51 1 11 8 36 37 38 39 40 41 42 43 49 50 trgcgr φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
52 51 ex φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
53 52 reximdva φ X Y I Z c P A B I c A - ˙ c = X - ˙ Z c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
54 35 53 mpd φ X Y I Z c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
55 4 adantr φ Z X I Y G 𝒢 Tarski
56 5 adantr φ Z X I Y X P
57 7 adantr φ Z X I Y Z P
58 6 adantr φ Z X I Y Y P
59 9 adantr φ Z X I Y A P
60 10 adantr φ Z X I Y B P
61 simpr φ Z X I Y Z X I Y
62 13 adantr φ Z X I Y X - ˙ Y = A - ˙ B
63 1 11 3 8 55 56 57 58 59 60 61 62 tgcgrxfr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩
64 4 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ G 𝒢 Tarski
65 5 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ X P
66 7 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ Z P
67 6 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ Y P
68 9 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ A P
69 simplr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ c P
70 10 ad3antrrr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ B P
71 simprr φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩
72 1 11 3 8 64 65 66 67 68 69 70 71 cgr3swap23 φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
73 72 ex φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
74 73 reximdva φ Z X I Y c P c A I B ⟨“ XZY ”⟩ ˙ ⟨“ AcB ”⟩ c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
75 63 74 mpd φ Z X I Y c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩
76 1 2 3 4 5 7 6 tgcolg φ Y X L Z X = Z Y X I Z X Y I Z Z X I Y
77 12 76 mpbid φ Y X I Z X Y I Z Z X I Y
78 33 54 75 77 mpjao3dan φ c P ⟨“ XYZ ”⟩ ˙ ⟨“ ABc ”⟩