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Theorem opptgdim2

Description: If two points opposite to a line exist, dimension must be 2 or more. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Mar-2020)

Ref Expression
Hypotheses hpg.p ⊢ P = Base G
hpg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
hpg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
hpg.o ⊢ O = a b | a ∈ P ∖ D ∧ b ∈ P ∖ D ∧ ∃ t ∈ D t ∈ a I b
opphl.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
opphl.d ⊢ φ → D ∈ ran ⁡ L
opphl.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
oppcom.a ⊢ φ → A ∈ P
oppcom.b ⊢ φ → B ∈ P
oppcom.o ⊢ φ → A O B
Assertion opptgdim2 ⊢ φ → G Dim 𝒢 ≥ 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hpg.p ⊢ P = Base G
2 hpg.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 hpg.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 hpg.o ⊢ O = a b | a ∈ P ∖ D ∧ b ∈ P ∖ D ∧ ∃ t ∈ D t ∈ a I b
5 opphl.l ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
6 opphl.d ⊢ φ → D ∈ ran ⁡ L
7 opphl.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
8 oppcom.a ⊢ φ → A ∈ P
9 oppcom.b ⊢ φ → B ∈ P
10 oppcom.o ⊢ φ → A O B
11 7 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → G ∈ 𝒢 Tarski
12 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → x ∈ P
13 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → y ∈ P
14 8 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → A ∈ P
15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 oppne1 ⊢ φ → ¬ A ∈ D
16 15 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → ¬ A ∈ D
17 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → D = x L y
18 16 17 neleqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → ¬ A ∈ x L y
19 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → x ≠ y
20 19 neneqd ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → ¬ x = y
21 ioran ⊢ ¬ A ∈ x L y ∨ x = y ↔ ¬ A ∈ x L y ∧ ¬ x = y
22 18 20 21 sylanbrc ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → ¬ A ∈ x L y ∨ x = y
23 1 5 3 11 12 13 14 22 ncoltgdim2 ⊢ φ ∧ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ D = x L y ∧ x ≠ y → G Dim 𝒢 ≥ 2
24 1 3 5 7 6 tgisline ⊢ φ → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P D = x L y ∧ x ≠ y
25 23 24 r19.29vva ⊢ φ → G Dim 𝒢 ≥ 2