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Theorem perpeqlem

Description: Lemma for perpeq . (Contributed by Thierry Arnoux, 5-Jul-2026)

Ref Expression
Hypotheses perpeq.1 ⊢ P = Base G
perpeq.2 ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
perpeq.3 No typesetting found for |- E = ( PlnG ` G ) with typecode |-
perpeq.4 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
perpeq.5 ⊢ φ → A ∈ ran ⁡ L
perpeq.6 ⊢ φ → H ∈ ran ⁡ E
perpeq.7 ⊢ φ → X ∈ A
perpeq.8 ⊢ φ → A ⊆ H
perpeq.9 ⊢ φ → Y ∈ H
perpeq.10 ⊢ φ → Z ∈ H
perpeq.11 ⊢ φ → X L Y ⟂ 𝒢 ⁡ G A
perpeq.12 ⊢ φ → X L Z ⟂ 𝒢 ⁡ G A
perpeqlem.1 ⊢ φ → Y hp 𝒢 ⁡ G ⁡ A Z
Assertion perpeqlem ⊢ φ → X L Y = X L Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 perpeq.1 ⊢ P = Base G
2 perpeq.2 ⊢ L = Line 𝒢 ⁡ G
3 perpeq.3 Could not format E = ( PlnG ` G ) : No typesetting found for |- E = ( PlnG ` G ) with typecode |-
4 perpeq.4 ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
5 perpeq.5 ⊢ φ → A ∈ ran ⁡ L
6 perpeq.6 ⊢ φ → H ∈ ran ⁡ E
7 perpeq.7 ⊢ φ → X ∈ A
8 perpeq.8 ⊢ φ → A ⊆ H
9 perpeq.9 ⊢ φ → Y ∈ H
10 perpeq.10 ⊢ φ → Z ∈ H
11 perpeq.11 ⊢ φ → X L Y ⟂ 𝒢 ⁡ G A
12 perpeq.12 ⊢ φ → X L Z ⟂ 𝒢 ⁡ G A
13 perpeqlem.1 ⊢ φ → Y hp 𝒢 ⁡ G ⁡ A Z
14 eqid ⊢ Itv ⁡ G = Itv ⁡ G
15 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → G ∈ 𝒢 Tarski
16 1 2 14 4 5 7 tglnpt ⊢ φ → X ∈ P
17 16 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ∈ P
18 1 14 2 3 4 6 9 plngrnssp ⊢ φ → Y ∈ P
19 18 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y ∈ P
20 2 4 11 perpln1 ⊢ φ → X L Y ∈ ran ⁡ L
21 1 14 2 4 16 18 20 tglnne ⊢ φ → X ≠ Y
22 21 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ≠ Y
23 2 4 12 perpln1 ⊢ φ → X L Z ∈ ran ⁡ L
24 23 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Z ∈ ran ⁡ L
25 1 14 2 3 4 6 10 plngrnssp ⊢ φ → Z ∈ P
26 1 14 2 4 16 25 23 tglnne ⊢ φ → X ≠ Z
27 26 necomd ⊢ φ → Z ≠ X
28 1 14 2 4 25 16 27 tglinerflx2 ⊢ φ → X ∈ Z L X
29 1 14 2 4 16 25 26 tglinecom ⊢ φ → X L Z = Z L X
30 28 29 eleqtrrd ⊢ φ → X ∈ X L Z
31 30 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ∈ X L Z
32 eqid ⊢ hl 𝒢 ⁡ G = hl 𝒢 ⁡ G
33 25 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Z ∈ P
34 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → A ∈ ran ⁡ L
35 simplr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → t ∈ A ∖ X L Y
36 35 eldifad ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → t ∈ A
37 1 2 14 15 34 36 tglnpt ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → t ∈ P
38 simpr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → t ≠ X
39 38 necomd ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ≠ t
40 eqid ⊢ dist ⁡ G = dist ⁡ G
41 eqid ⊢ pInv 𝒢 ⁡ G = pInv 𝒢 ⁡ G
42 21 necomd ⊢ φ → Y ≠ X
43 1 14 2 4 18 16 42 tglinerflx2 ⊢ φ → X ∈ Y L X
44 43 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ∈ Y L X
45 11 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Y ⟂ 𝒢 ⁡ G A
46 1 14 2 15 17 19 22 tglinecom ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Y = Y L X
47 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ∈ A
48 1 14 2 15 17 37 39 39 34 47 36 tglinethru ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → A = X L t
49 45 46 48 3brtr3d ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y L X ⟂ 𝒢 ⁡ G X L t
50 1 40 14 2 15 19 17 44 37 49 perprag ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → ⟨“ YXt ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G
51 1 40 14 2 41 15 19 17 37 50 ragcom ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → ⟨“ tXY ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G
52 28 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X ∈ Z L X
53 29 12 eqbrtrrd ⊢ φ → Z L X ⟂ 𝒢 ⁡ G A
54 53 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Z L X ⟂ 𝒢 ⁡ G A
55 54 48 breqtrd ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Z L X ⟂ 𝒢 ⁡ G X L t
56 1 40 14 2 15 33 17 52 37 55 perprag ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → ⟨“ ZXt ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G
57 1 40 14 2 41 15 33 17 37 56 ragcom ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → ⟨“ tXZ ”⟩ ∈ ∟ 𝒢 ⁡ G
58 1 14 2 15 37 17 38 38 34 36 47 tglinethru ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → A = t L X
59 58 fveq2d ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → hp 𝒢 ⁡ G ⁡ A = hp 𝒢 ⁡ G ⁡ t L X
60 13 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y hp 𝒢 ⁡ G ⁡ A Z
61 59 60 breqdi ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y hp 𝒢 ⁡ G ⁡ t L X Z
62 1 2 15 17 37 19 33 39 51 57 61 ragraghl ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y hl 𝒢 ⁡ G ⁡ X Z
63 1 14 32 19 33 17 15 2 62 hlln ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y ∈ Z L X
64 29 ad2antrr ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Z = Z L X
65 63 64 eleqtrrd ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → Y ∈ X L Z
66 1 14 2 15 17 19 22 22 24 31 65 tglinethru ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Z = X L Y
67 66 eqcomd ⊢ φ ∧ t ∈ A ∖ X L Y ∧ t ≠ X → X L Y = X L Z
68 1 40 14 2 4 20 5 11 perpneq ⊢ φ → X L Y ≠ A
69 68 necomd ⊢ φ → A ≠ X L Y
70 1 14 2 4 5 20 7 69 tglnpt4 ⊢ φ → ∃ t ∈ A ∖ X L Y t ≠ X
71 67 70 r19.29a ⊢ φ → X L Y = X L Z