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Theorem krippen

Description: Krippenlemma (German for crib's lemma) Lemma 7.22 of Schwabhauser p. 53. proven by Gupta 1965 as Theorem 3.45. (Contributed by Thierry Arnoux, 12-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses mirval.p ⊢ 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
mirval.d ⊢ − = ( dist ‘ 𝐺 )
mirval.i ⊢ 𝐼 = ( Itv ‘ 𝐺 )
mirval.l ⊢ 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
mirval.s ⊢ 𝑆 = ( pInvG ‘ 𝐺 )
mirval.g ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG )
krippen.m ⊢ 𝑀 = ( 𝑆 ‘ 𝑋 )
krippen.n ⊢ 𝑁 = ( 𝑆 ‘ 𝑌 )
krippen.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃 )
krippen.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃 )
krippen.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃 )
krippen.e ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑃 )
krippen.f ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑃 )
krippen.x ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃 )
krippen.y ⊢ ( 𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃 )
krippen.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝐴 𝐼 𝐸 ) )
krippen.2 ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝐵 𝐼 𝐹 ) )
krippen.3 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − 𝐴 ) = ( 𝐶 − 𝐵 ) )
krippen.4 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − 𝐸 ) = ( 𝐶 − 𝐹 ) )
krippen.5 ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 = ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) )
krippen.6 ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 = ( 𝑁 ‘ 𝐸 ) )
Assertion krippen ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝑋 𝐼 𝑌 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mirval.p ⊢ 𝑃 = ( Base ‘ 𝐺 )
2 mirval.d ⊢ − = ( dist ‘ 𝐺 )
3 mirval.i ⊢ 𝐼 = ( Itv ‘ 𝐺 )
4 mirval.l ⊢ 𝐿 = ( LineG ‘ 𝐺 )
5 mirval.s ⊢ 𝑆 = ( pInvG ‘ 𝐺 )
6 mirval.g ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG )
7 krippen.m ⊢ 𝑀 = ( 𝑆 ‘ 𝑋 )
8 krippen.n ⊢ 𝑁 = ( 𝑆 ‘ 𝑌 )
9 krippen.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃 )
10 krippen.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃 )
11 krippen.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃 )
12 krippen.e ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑃 )
13 krippen.f ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑃 )
14 krippen.x ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃 )
15 krippen.y ⊢ ( 𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃 )
16 krippen.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝐴 𝐼 𝐸 ) )
17 krippen.2 ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝐵 𝐼 𝐹 ) )
18 krippen.3 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − 𝐴 ) = ( 𝐶 − 𝐵 ) )
19 krippen.4 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − 𝐸 ) = ( 𝐶 − 𝐹 ) )
20 krippen.5 ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 = ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) )
21 krippen.6 ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 = ( 𝑁 ‘ 𝐸 ) )
22 6 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐺 ∈ TarskiG )
23 9 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐴 ∈ 𝑃 )
24 10 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐵 ∈ 𝑃 )
25 11 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐶 ∈ 𝑃 )
26 12 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐸 ∈ 𝑃 )
27 13 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐹 ∈ 𝑃 )
28 14 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝑋 ∈ 𝑃 )
29 15 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝑌 ∈ 𝑃 )
30 16 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐴 𝐼 𝐸 ) )
31 17 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐵 𝐼 𝐹 ) )
32 18 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → ( 𝐶 − 𝐴 ) = ( 𝐶 − 𝐵 ) )
33 19 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → ( 𝐶 − 𝐸 ) = ( 𝐶 − 𝐹 ) )
34 20 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐵 = ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) )
35 21 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐹 = ( 𝑁 ‘ 𝐸 ) )
36 eqid ⊢ ( ≤G ‘ 𝐺 ) = ( ≤G ‘ 𝐺 )
37 simpr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) )
38 1 2 3 4 5 22 7 8 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 krippenlem ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝑋 𝐼 𝑌 ) )
39 6 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐺 ∈ TarskiG )
40 15 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝑌 ∈ 𝑃 )
41 11 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ 𝑃 )
42 14 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝑋 ∈ 𝑃 )
43 12 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐸 ∈ 𝑃 )
44 13 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐹 ∈ 𝑃 )
45 9 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐴 ∈ 𝑃 )
46 10 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐵 ∈ 𝑃 )
47 16 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐴 𝐼 𝐸 ) )
48 1 2 3 39 45 41 43 47 tgbtwncom ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐸 𝐼 𝐴 ) )
49 17 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐵 𝐼 𝐹 ) )
50 1 2 3 39 46 41 44 49 tgbtwncom ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝐹 𝐼 𝐵 ) )
51 19 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → ( 𝐶 − 𝐸 ) = ( 𝐶 − 𝐹 ) )
52 18 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → ( 𝐶 − 𝐴 ) = ( 𝐶 − 𝐵 ) )
53 21 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐹 = ( 𝑁 ‘ 𝐸 ) )
54 20 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐵 = ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) )
55 simpr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) )
56 1 2 3 4 5 39 8 7 43 44 41 45 46 40 42 48 50 51 52 53 54 36 55 krippenlem ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝑌 𝐼 𝑋 ) )
57 1 2 3 39 40 41 42 56 tgbtwncom ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( 𝑋 𝐼 𝑌 ) )
58 1 2 3 36 6 11 9 11 12 legtrid ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝐶 − 𝐴 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐸 ) ∨ ( 𝐶 − 𝐸 ) ( ≤G ‘ 𝐺 ) ( 𝐶 − 𝐴 ) ) )
59 38 57 58 mpjaodan ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ ( 𝑋 𝐼 𝑌 ) )