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Theorem mirtrcgr

Description: Point inversion of one point of a triangle around another point preserves triangle congruence. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-Oct-2020)

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 )
mirtrcgr.e ⊢ ∼ = ( cgrG ‘ 𝐺 )
mirtrcgr.m ⊢ 𝑀 = ( 𝑆 ‘ 𝐵 )
mirtrcgr.n ⊢ 𝑁 = ( 𝑆 ‘ 𝑌 )
mirtrcgr.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.x ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.y ⊢ ( 𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.z ⊢ ( 𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃 )
mirtrcgr.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵 )
mirtrcgr.2 ⊢ ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∼ ⟨“ 𝑋 𝑌 𝑍 ”⟩ )
Assertion mirtrcgr ( 𝜑 → ⟨“ ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) 𝐵 𝐶 ”⟩ ∼ ⟨“ ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) 𝑌 𝑍 ”⟩ )

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 mirtrcgr.e ⊢ ∼ = ( cgrG ‘ 𝐺 )
8 mirtrcgr.m ⊢ 𝑀 = ( 𝑆 ‘ 𝐵 )
9 mirtrcgr.n ⊢ 𝑁 = ( 𝑆 ‘ 𝑌 )
10 mirtrcgr.a ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃 )
11 mirtrcgr.b ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃 )
12 mirtrcgr.x ⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃 )
13 mirtrcgr.y ⊢ ( 𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃 )
14 mirtrcgr.c ⊢ ( 𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃 )
15 mirtrcgr.z ⊢ ( 𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃 )
16 mirtrcgr.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵 )
17 mirtrcgr.2 ⊢ ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐵 𝐶 ”⟩ ∼ ⟨“ 𝑋 𝑌 𝑍 ”⟩ )
18 1 2 3 4 5 6 11 8 10 mircl ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ∈ 𝑃 )
19 1 2 3 4 5 6 13 9 12 mircl ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ∈ 𝑃 )
20 1 2 3 7 6 10 11 14 12 13 15 17 cgr3simp1 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 − 𝐵 ) = ( 𝑋 − 𝑌 ) )
21 1 2 3 6 10 11 12 13 20 tgcgrcomlr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 − 𝐴 ) = ( 𝑌 − 𝑋 ) )
22 1 2 3 4 5 6 11 8 10 mircgr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 − ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝐵 − 𝐴 ) )
23 1 2 3 4 5 6 13 9 12 mircgr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑌 − ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ) = ( 𝑌 − 𝑋 ) )
24 21 22 23 3eqtr4d ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 − ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑌 − ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ) )
25 1 2 3 6 11 18 13 19 24 tgcgrcomlr ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) − 𝐵 ) = ( ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) − 𝑌 ) )
26 1 2 3 7 6 10 11 14 12 13 15 17 cgr3simp2 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 − 𝐶 ) = ( 𝑌 − 𝑍 ) )
27 1 2 3 4 5 6 11 8 10 mirbtwn ⊢ ( 𝜑 → 𝐵 ∈ ( ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) 𝐼 𝐴 ) )
28 1 4 3 6 18 10 11 27 btwncolg1 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 ∈ ( ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) 𝐿 𝐴 ) ∨ ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) = 𝐴 ) )
29 1 4 3 6 18 10 11 28 colcom ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 𝐿 ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) ∨ 𝐴 = ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) )
30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 mircgrextend ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 − ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑋 − ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ) )
31 1 2 3 6 10 18 12 19 30 tgcgrcomlr ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) − 𝐴 ) = ( ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) − 𝑋 ) )
32 1 2 7 6 10 11 18 12 13 19 20 24 31 trgcgr ⊢ ( 𝜑 → ⟨“ 𝐴 𝐵 ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ”⟩ ∼ ⟨“ 𝑋 𝑌 ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ”⟩ )
33 1 2 3 7 6 10 11 14 12 13 15 17 cgr3simp3 ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − 𝐴 ) = ( 𝑍 − 𝑋 ) )
34 1 2 3 6 14 10 15 12 33 tgcgrcomlr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐴 − 𝐶 ) = ( 𝑋 − 𝑍 ) )
35 1 4 3 6 10 11 18 7 12 13 2 14 19 15 29 32 34 26 16 tgfscgr ⊢ ( 𝜑 → ( ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) − 𝐶 ) = ( ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) − 𝑍 ) )
36 1 2 3 6 18 14 19 15 35 tgcgrcomlr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐶 − ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑍 − ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) ) )
37 1 2 7 6 18 11 14 19 13 15 25 26 36 trgcgr ⊢ ( 𝜑 → ⟨“ ( 𝑀 ‘ 𝐴 ) 𝐵 𝐶 ”⟩ ∼ ⟨“ ( 𝑁 ‘ 𝑋 ) 𝑌 𝑍 ”⟩ )