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Theorem lnopp2hpgb

Description: Theorem 9.8 of Schwabhauser p. 71. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-Mar-2020)

Ref Expression
Hypotheses ishpg.p P = Base G
ishpg.i I = Itv G
ishpg.l L = Line 𝒢 G
ishpg.o O = a b | a P D b P D t D t a I b
ishpg.g φ G 𝒢 Tarski
ishpg.d φ D ran L
hpgbr.a φ A P
hpgbr.b φ B P
lnopp2hpgb.c φ C P
lnopp2hpgb.1 φ A O C
Assertion lnopp2hpgb φ B O C A hp 𝒢 G D B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ishpg.p P = Base G
2 ishpg.i I = Itv G
3 ishpg.l L = Line 𝒢 G
4 ishpg.o O = a b | a P D b P D t D t a I b
5 ishpg.g φ G 𝒢 Tarski
6 ishpg.d φ D ran L
7 hpgbr.a φ A P
8 hpgbr.b φ B P
9 lnopp2hpgb.c φ C P
10 lnopp2hpgb.1 φ A O C
11 9 adantr φ B O C C P
12 10 adantr φ B O C A O C
13 simpr φ B O C B O C
14 breq2 d = C A O d A O C
15 breq2 d = C B O d B O C
16 14 15 anbi12d d = C A O d B O d A O C B O C
17 16 rspcev C P A O C B O C d P A O d B O d
18 11 12 13 17 syl12anc φ B O C d P A O d B O d
19 1 2 3 4 5 6 7 8 hpgbr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d
20 19 adantr φ B O C A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d
21 18 20 mpbird φ B O C A hp 𝒢 G D B
22 eqid dist G = dist G
23 6 ad7antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d D ran L
24 23 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D D ran L
25 5 ad7antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d G 𝒢 Tarski
26 25 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D G 𝒢 Tarski
27 eqid hl 𝒢 G = hl 𝒢 G
28 7 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d A P
29 28 ad4antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d A P
30 29 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A P
31 8 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d B P
32 31 ad4antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d B P
33 32 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D B P
34 9 ad10antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D C P
35 10 ad10antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A O C
36 simpr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z D
37 simplr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d y D
38 1 3 2 25 23 37 tglnpt φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d y P
39 38 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y P
40 simp-5r φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y D
41 1 22 2 4 3 24 26 30 34 35 oppne1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D ¬ A D
42 nelne2 y D ¬ A D y A
43 40 41 42 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y A
44 1 2 3 26 39 30 43 tgelrnln φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y L A ran L
45 1 2 3 26 39 30 43 tglinerflx2 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A y L A
46 nelne1 A y L A ¬ A D y L A D
47 45 41 46 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y L A D
48 47 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D D y L A
49 simpllr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z P
50 simplrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z y I A
51 1 2 3 26 39 30 49 43 50 btwnlng1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z y L A
52 36 51 elind φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z D y L A
53 1 2 3 26 39 30 43 tglinerflx1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y y L A
54 40 53 elind φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y D y L A
55 1 2 3 26 24 44 48 52 54 tglineineq φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z = y
56 55 43 eqnetrd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z A
57 56 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A z
58 simp-4r φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d x D
59 1 3 2 25 23 58 tglnpt φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d x P
60 59 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x P
61 simp-7r φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x D
62 simplr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d d P
63 62 ad4antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d d P
64 63 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D d P
65 simprr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d B O d
66 65 ad7antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D B O d
67 1 22 2 4 3 24 26 33 64 66 oppne1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D ¬ B D
68 nelne2 x D ¬ B D x B
69 61 67 68 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x B
70 1 2 3 26 60 33 69 tgelrnln φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x L B ran L
71 1 2 3 26 60 33 69 tglinerflx2 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D B x L B
72 nelne1 B x L B ¬ B D x L B D
73 71 67 72 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x L B D
74 73 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D D x L B
75 simplrl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z x I B
76 1 2 3 26 60 33 49 69 75 btwnlng1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z x L B
77 36 76 elind φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z D x L B
78 1 2 3 26 60 33 69 tglinerflx1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x x L B
79 61 78 elind φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x D x L B
80 1 2 3 26 24 70 74 77 79 tglineineq φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z = x
81 80 69 eqnetrd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z B
82 81 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D B z
83 simprl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d A O d
84 83 ad7antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A O d
85 1 22 2 4 3 24 26 30 64 84 oppne2 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D ¬ d D
86 nelne2 z D ¬ d D z d
87 36 85 86 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z d
88 87 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D d z
89 simpllr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d x A I d
90 89 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x A I d
91 1 22 2 26 30 60 64 90 tgbtwncom φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D x d I A
92 80 91 eqeltrd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z d I A
93 simp-4r φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y B I d
94 1 22 2 26 33 39 64 93 tgbtwncom φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D y d I B
95 55 94 eqeltrd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D z d I B
96 1 2 26 64 49 30 33 88 92 95 tgbtwnconn2 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A z I B B z I A
97 1 2 27 30 33 49 26 ishlg φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A hl 𝒢 G z B A z B z A z I B B z I A
98 57 82 96 97 mpbir3and φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D A hl 𝒢 G z B
99 1 22 2 4 3 24 26 27 30 33 34 35 36 98 opphl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A z D B O C
100 23 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D D ran L
101 25 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D G 𝒢 Tarski
102 simpllr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z P
103 32 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D B P
104 9 ad10antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D C P
105 29 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D A P
106 10 ad10antr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D A O C
107 simp-5r φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D y D
108 38 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D y P
109 simplrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z y I A
110 simpr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D ¬ z D
111 nelne2 y D ¬ z D y z
112 107 110 111 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D y z
113 112 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z y
114 1 22 2 101 108 102 105 109 113 tgbtwnne φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D y A
115 1 2 27 108 105 102 101 105 109 114 113 btwnhl1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z hl 𝒢 G y A
116 1 2 27 102 105 108 101 115 hlcomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D A hl 𝒢 G y z
117 1 22 2 4 3 100 101 27 105 102 104 106 107 116 opphl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z O C
118 58 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D x D
119 59 ad3antrrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D x P
120 simplrl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z x I B
121 nelne2 x D ¬ z D x z
122 118 110 121 syl2anc φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D x z
123 122 necomd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z x
124 1 22 2 101 119 102 103 120 123 tgbtwnne φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D x B
125 1 2 27 119 103 102 101 105 120 124 123 btwnhl1 φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D z hl 𝒢 G x B
126 1 22 2 4 3 100 101 27 102 103 104 117 118 125 opphl φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A ¬ z D B O C
127 99 126 pm2.61dan φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A B O C
128 simpr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d y B I d
129 1 22 2 25 29 32 63 59 38 89 128 axtgpasch φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d z P z x I B z y I A
130 127 129 r19.29a φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d B O C
131 1 22 2 4 31 62 islnopp φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d B O d ¬ B D ¬ d D t D t B I d
132 65 131 mpbid φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d ¬ B D ¬ d D t D t B I d
133 132 simprd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d t D t B I d
134 eleq1w t = y t B I d y B I d
135 134 cbvrexvw t D t B I d y D y B I d
136 133 135 sylib φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d y D y B I d
137 136 ad2antrr φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d y D y B I d
138 130 137 r19.29a φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d B O C
139 1 22 2 4 28 62 islnopp φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d A O d ¬ A D ¬ d D t D t A I d
140 83 139 mpbid φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d ¬ A D ¬ d D t D t A I d
141 140 simprd φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d t D t A I d
142 eleq1w t = x t A I d x A I d
143 142 cbvrexvw t D t A I d x D x A I d
144 141 143 sylib φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d x D x A I d
145 138 144 r19.29a φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d B O C
146 19 biimpa φ A hp 𝒢 G D B d P A O d B O d
147 145 146 r19.29a φ A hp 𝒢 G D B B O C
148 21 147 impbida φ B O C A hp 𝒢 G D B