Metamath Proof Explorer


Theorem sacgr

Description: Supplementary angles of congruent angles are themselves congruent. Theorem 11.13 of Schwabhauser p. 98. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Sep-2020) (Proof shortened by Igor Ieskov, 16-Feb-2023)

Ref Expression
Hypotheses dfcgra2.p P = Base G
dfcgra2.i I = Itv G
dfcgra2.m - ˙ = dist G
dfcgra2.g φ G 𝒢 Tarski
dfcgra2.a φ A P
dfcgra2.b φ B P
dfcgra2.c φ C P
dfcgra2.d φ D P
dfcgra2.e φ E P
dfcgra2.f φ F P
sacgr.x φ X P
sacgr.y φ Y P
sacgr.1 φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩
sacgr.2 φ B A I X
sacgr.3 φ E D I Y
sacgr.4 φ B X
sacgr.5 φ E Y
Assertion sacgr φ ⟨“ XBC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ YEF ”⟩

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfcgra2.p P = Base G
2 dfcgra2.i I = Itv G
3 dfcgra2.m - ˙ = dist G
4 dfcgra2.g φ G 𝒢 Tarski
5 dfcgra2.a φ A P
6 dfcgra2.b φ B P
7 dfcgra2.c φ C P
8 dfcgra2.d φ D P
9 dfcgra2.e φ E P
10 dfcgra2.f φ F P
11 sacgr.x φ X P
12 sacgr.y φ Y P
13 sacgr.1 φ ⟨“ ABC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩
14 sacgr.2 φ B A I X
15 sacgr.3 φ E D I Y
16 sacgr.4 φ B X
17 sacgr.5 φ E Y
18 eqid hl 𝒢 G = hl 𝒢 G
19 4 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F G 𝒢 Tarski
20 11 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F X P
21 6 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F B P
22 7 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F C P
23 12 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F Y P
24 9 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E P
25 10 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F F P
26 eqid Line 𝒢 G = Line 𝒢 G
27 eqid pInv 𝒢 G = pInv 𝒢 G
28 eqid pInv 𝒢 G E = pInv 𝒢 G E
29 simpllr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F x P
30 1 3 2 26 27 19 24 28 29 mircl φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G E x P
31 simplr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F y P
32 eqid pInv 𝒢 G B = pInv 𝒢 G B
33 1 3 2 26 27 4 6 32 11 mirmir φ pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X = X
34 eqidd φ B = B
35 eqidd φ C = C
36 33 34 35 s3eqd φ ⟨“ pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ = ⟨“ XBC ”⟩
37 36 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F ⟨“ pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ = ⟨“ XBC ”⟩
38 eqid 𝒢 G = 𝒢 G
39 1 3 2 26 27 4 6 32 11 mircl φ pInv 𝒢 G B X P
40 39 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G B X P
41 16 necomd φ X B
42 1 3 2 26 27 4 6 32 11 41 mirne φ pInv 𝒢 G B X B
43 42 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G B X B
44 simpr1 φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩
45 1 3 2 26 27 19 38 32 28 40 21 29 24 22 31 43 44 mirtrcgr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F ⟨“ pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ pInv 𝒢 G E x Ey ”⟩
46 37 45 eqbrtrrd φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F ⟨“ XBC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ pInv 𝒢 G E x Ey ”⟩
47 17 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E Y
48 47 necomd φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F Y E
49 8 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F D P
50 simpr2 φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F x hl 𝒢 G E D
51 1 2 18 29 49 24 19 50 hlne1 φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F x E
52 1 3 2 26 27 19 24 28 29 51 mirne φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G E x E
53 1 2 18 29 49 24 19 50 hlcomd φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F D hl 𝒢 G E x
54 15 ad3antrrr φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E D I Y
55 1 2 18 49 29 23 19 24 53 54 btwnhl φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E x I Y
56 1 3 2 19 29 24 23 55 tgbtwncom φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E Y I x
57 1 3 2 26 27 19 24 28 29 mirmir φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G E pInv 𝒢 G E x = x
58 57 oveq2d φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F Y I pInv 𝒢 G E pInv 𝒢 G E x = Y I x
59 56 58 eleqtrrd φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F E Y I pInv 𝒢 G E pInv 𝒢 G E x
60 1 3 2 26 27 19 28 18 24 23 30 24 48 52 59 mirhl2 φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F Y hl 𝒢 G E pInv 𝒢 G E x
61 1 2 18 23 30 24 19 60 hlcomd φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F pInv 𝒢 G E x hl 𝒢 G E Y
62 simpr3 φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F y hl 𝒢 G E F
63 1 2 18 19 20 21 22 23 24 25 30 31 46 61 62 iscgrad φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F ⟨“ XBC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ YEF ”⟩
64 1 2 18 4 5 6 7 8 9 10 13 cgrane2 φ B C
65 1 2 4 18 39 6 7 42 64 cgraid φ ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩
66 1 2 18 4 5 6 7 8 9 10 13 cgrane1 φ A B
67 33 oveq2d φ A I pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X = A I X
68 14 67 eleqtrrd φ B A I pInv 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X
69 1 3 2 26 27 4 32 18 6 5 39 5 66 42 68 mirhl2 φ A hl 𝒢 G B pInv 𝒢 G B X
70 1 2 18 4 39 6 7 39 6 7 65 5 69 cgrahl1 φ ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ ABC ”⟩
71 1 2 4 18 39 6 7 5 6 7 70 8 9 10 13 cgratr φ ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩
72 1 2 18 4 39 6 7 8 9 10 iscgra φ ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ DEF ”⟩ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F
73 71 72 mpbid φ x P y P ⟨“ pInv 𝒢 G B X BC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ xEy ”⟩ x hl 𝒢 G E D y hl 𝒢 G E F
74 63 73 r19.29vva φ ⟨“ XBC ”⟩ 𝒢 G ⟨“ YEF ”⟩