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Theorem tglowdim1i

Description: Lower dimension axiom for one dimension. (Contributed by Thierry Arnoux, 28-May-2019)

Ref Expression
Hypotheses tglowdim1.p ⊢ P = Base G
tglowdim1.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
tglowdim1.i ⊢ I = Itv ⁡ G
tglowdim1.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
tglowdim1.1 ⊢ φ → 2 ≤ P
tglowdim1i.1 ⊢ φ → X ∈ P
Assertion tglowdim1i ⊢ φ → ∃ y ∈ P X ≠ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tglowdim1.p ⊢ P = Base G
2 tglowdim1.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 tglowdim1.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 tglowdim1.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
5 tglowdim1.1 ⊢ φ → 2 ≤ P
6 tglowdim1i.1 ⊢ φ → X ∈ P
7 4 adantr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y → G ∈ 𝒢 Tarski
8 5 adantr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y → 2 ≤ P
9 1 2 3 7 8 tglowdim1 ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y → ∃ a ∈ P ∃ b ∈ P a ≠ b
10 eqeq2 ⊢ y = a → X = y ↔ X = a
11 simpllr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → ∀ y ∈ P X = y
12 simplr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → a ∈ P
13 10 11 12 rspcdva ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → X = a
14 eqeq2 ⊢ y = b → X = y ↔ X = b
15 14 rspccva ⊢ ∀ y ∈ P X = y ∧ b ∈ P → X = b
16 15 ad4ant24 ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → X = b
17 13 16 eqtr3d ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → a = b
18 nne ⊢ ¬ a ≠ b ↔ a = b
19 17 18 sylibr ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P ∧ b ∈ P → ¬ a ≠ b
20 19 nrexdv ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y ∧ a ∈ P → ¬ ∃ b ∈ P a ≠ b
21 20 nrexdv ⊢ φ ∧ ∀ y ∈ P X = y → ¬ ∃ a ∈ P ∃ b ∈ P a ≠ b
22 9 21 pm2.65da ⊢ φ → ¬ ∀ y ∈ P X = y
23 rexnal ⊢ ∃ y ∈ P ¬ X = y ↔ ¬ ∀ y ∈ P X = y
24 22 23 sylibr ⊢ φ → ∃ y ∈ P ¬ X = y
25 df-ne ⊢ X ≠ y ↔ ¬ X = y
26 25 rexbii ⊢ ∃ y ∈ P X ≠ y ↔ ∃ y ∈ P ¬ X = y
27 24 26 sylibr ⊢ φ → ∃ y ∈ P X ≠ y