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Theorem mirbtwnb

Description: Point inversion preserves betweenness. Theorem 7.15 of Schwabhauser p. 51. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses mirval.p ⊢ P = Base G
mirval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
mirval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
mirval.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
mirval.s ⊢ S = pInv 𝒢 ⁡ G
mirval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
mirval.a ⊢ φ → A ∈ P
mirfv.m ⊢ M = S ⁡ A
miriso.1 ⊢ φ → X ∈ P
miriso.2 ⊢ φ → Y ∈ P
mirbtwnb.z ⊢ φ → Z ∈ P
Assertion mirbtwnb ⊢ φ → Y ∈ X I Z ↔ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mirval.p ⊢ P = Base G
2 mirval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 mirval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 mirval.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
5 mirval.s ⊢ S = pInv 𝒢 ⁡ G
6 mirval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
7 mirval.a ⊢ φ → A ∈ P
8 mirfv.m ⊢ M = S ⁡ A
9 miriso.1 ⊢ φ → X ∈ P
10 miriso.2 ⊢ φ → Y ∈ P
11 mirbtwnb.z ⊢ φ → Z ∈ P
12 6 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → G ∈ 𝒢 Tarski
13 7 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → A ∈ P
14 9 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → X ∈ P
15 10 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y ∈ P
16 11 adantr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Z ∈ P
17 simpr ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → Y ∈ X I Z
18 1 2 3 4 5 12 13 8 14 15 16 17 mirbtwni ⊢ φ ∧ Y ∈ X I Z → M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z
19 6 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → G ∈ 𝒢 Tarski
20 7 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → A ∈ P
21 1 2 3 4 5 19 20 8 mirf ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M : P ⟶ P
22 9 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → X ∈ P
23 21 22 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ X ∈ P
24 10 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → Y ∈ P
25 21 24 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ Y ∈ P
26 11 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → Z ∈ P
27 21 26 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ Z ∈ P
28 simpr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z
29 1 2 3 4 5 19 20 8 23 25 27 28 mirbtwni ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ M ⁡ Y ∈ M ⁡ M ⁡ X I M ⁡ M ⁡ Z
30 1 2 3 4 5 6 7 8 10 mirmir ⊢ φ → M ⁡ M ⁡ Y = Y
31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 mirmir ⊢ φ → M ⁡ M ⁡ X = X
32 1 2 3 4 5 6 7 8 11 mirmir ⊢ φ → M ⁡ M ⁡ Z = Z
33 31 32 oveq12d ⊢ φ → M ⁡ M ⁡ X I M ⁡ M ⁡ Z = X I Z
34 30 33 eleq12d ⊢ φ → M ⁡ M ⁡ Y ∈ M ⁡ M ⁡ X I M ⁡ M ⁡ Z ↔ Y ∈ X I Z
35 34 adantr ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → M ⁡ M ⁡ Y ∈ M ⁡ M ⁡ X I M ⁡ M ⁡ Z ↔ Y ∈ X I Z
36 29 35 mpbid ⊢ φ ∧ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z → Y ∈ X I Z
37 18 36 impbida ⊢ φ → Y ∈ X I Z ↔ M ⁡ Y ∈ M ⁡ X I M ⁡ Z