Metamath Proof Explorer


Theorem sigardiv

Description: If signed area between vectors B - A and C - A is zero, then those vectors lie on the same line. (Contributed by Saveliy Skresanov, 22-Sep-2017)

Ref Expression
Hypotheses sigar ⊢ G = x ∈ ℂ , y ∈ ℂ ⟼ ℑ ⁡ x ‾ ⁢ y
sigardiv.a ⊢ φ → A ∈ ℂ ∧ B ∈ ℂ ∧ C ∈ ℂ
sigardiv.b ⊢ φ → ¬ C = A
sigardiv.c ⊢ φ → B − A G C − A = 0
Assertion sigardiv ⊢ φ → B − A C − A ∈ ℝ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sigar ⊢ G = x ∈ ℂ , y ∈ ℂ ⟼ ℑ ⁡ x ‾ ⁢ y
2 sigardiv.a ⊢ φ → A ∈ ℂ ∧ B ∈ ℂ ∧ C ∈ ℂ
3 sigardiv.b ⊢ φ → ¬ C = A
4 sigardiv.c ⊢ φ → B − A G C − A = 0
5 2 simp2d ⊢ φ → B ∈ ℂ
6 2 simp1d ⊢ φ → A ∈ ℂ
7 5 6 subcld ⊢ φ → B − A ∈ ℂ
8 2 simp3d ⊢ φ → C ∈ ℂ
9 8 6 subcld ⊢ φ → C − A ∈ ℂ
10 3 neqned ⊢ φ → C ≠ A
11 8 6 10 subne0d ⊢ φ → C − A ≠ 0
12 7 9 11 cjdivd ⊢ φ → B − A C − A ‾ = B − A ‾ C − A ‾
13 7 cjcld ⊢ φ → B − A ‾ ∈ ℂ
14 9 cjcld ⊢ φ → C − A ‾ ∈ ℂ
15 9 11 cjne0d ⊢ φ → C − A ‾ ≠ 0
16 13 14 9 15 11 divcan5rd ⊢ φ → B − A ‾ ⁢ C − A C − A ‾ ⁢ C − A = B − A ‾ C − A ‾
17 13 9 mulcld ⊢ φ → B − A ‾ ⁢ C − A ∈ ℂ
18 1 sigarval ⊢ B − A ∈ ℂ ∧ C − A ∈ ℂ → B − A G C − A = ℑ ⁡ B − A ‾ ⁢ C − A
19 7 9 18 syl2anc ⊢ φ → B − A G C − A = ℑ ⁡ B − A ‾ ⁢ C − A
20 19 4 eqtr3d ⊢ φ → ℑ ⁡ B − A ‾ ⁢ C − A = 0
21 17 20 reim0bd ⊢ φ → B − A ‾ ⁢ C − A ∈ ℝ
22 9 14 mulcomd ⊢ φ → C − A ⁢ C − A ‾ = C − A ‾ ⁢ C − A
23 9 cjmulrcld ⊢ φ → C − A ⁢ C − A ‾ ∈ ℝ
24 22 23 eqeltrrd ⊢ φ → C − A ‾ ⁢ C − A ∈ ℝ
25 14 9 15 11 mulne0d ⊢ φ → C − A ‾ ⁢ C − A ≠ 0
26 21 24 25 redivcld ⊢ φ → B − A ‾ ⁢ C − A C − A ‾ ⁢ C − A ∈ ℝ
27 16 26 eqeltrrd ⊢ φ → B − A ‾ C − A ‾ ∈ ℝ
28 12 27 eqeltrd ⊢ φ → B − A C − A ‾ ∈ ℝ
29 28 cjred ⊢ φ → B − A C − A ‾ ‾ = B − A C − A ‾
30 7 9 11 divcld ⊢ φ → B − A C − A ∈ ℂ
31 30 cjcjd ⊢ φ → B − A C − A ‾ ‾ = B − A C − A
32 29 31 eqtr3d ⊢ φ → B − A C − A ‾ = B − A C − A
33 32 28 eqeltrrd ⊢ φ → B − A C − A ∈ ℝ