Table of ContentsTable of Contents Mathbox for Frédéric Liné < Previous   Next >
Related theorems
Unicode version

Theorem plibgax3 15323
Description: The third axiom of a planar incidence-betweenness geometry.
Hypothesis
Ref Expression
plibgax3.1 |- P = U.L
Assertion
Ref Expression
plibgax3 |- ((L e. A /\ B e. C) -> (<.L, B>. e. Plibg -> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B)))))
Distinct variable groups:   B,l,p,q,r   L,l,p,q,r   P,p,q,r

Proof of Theorem plibgax3
StepHypRef Expression
1 plibgax3.1 . . . . . . 7 |- P = U.L
2 biid 187 . . . . . . 7 |- (((L e. Plig /\ Rel B /\ Rel dom B) /\ (dom dom B = P /\ ran dom B = P /\ ran B = P)) <-> ((L e. Plig /\ Rel B /\ Rel dom B) /\ (dom dom B = P /\ ran dom B = P /\ ran B = P)))
3 biid 187 . . . . . . 7 |- (A.p e. P A.q e. P A.r e. P (<.<.p, q>., r>. e. B -> (<.<.r, q>., p>. e. B /\ E.l e. L (p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ p =/= r /\ q =/= r))) <-> A.p e. P A.q e. P A.r e. P (<.<.p, q>., r>. e. B -> (<.<.r, q>., p>. e. B /\ E.l e. L (p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ p =/= r /\ q =/= r))))
4 biid 187 . . . . . . 7 |- (A.z e. P A.v e. P (z =/= v -> E.y e. P E.w e. P E.x e. P (<.<.y, z>., v>. e. B /\ <.<.z, w>., v>. e. B /\ <.<.z, v>., x>. e. B)) <-> A.z e. P A.v e. P (z =/= v -> E.y e. P E.w e. P E.x e. P (<.<.y, z>., v>. e. B /\ <.<.z, w>., v>. e. B /\ <.<.z, v>., x>. e. B)))
5 biid 187 . . . . . . 7 |- (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))) <-> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))))
6 biid 187 . . . . . . 7 |- (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) <-> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)))
7 biid 187 . . . . . . 7 |- (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) <-> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)))
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7isplibg 15319 . . . . . 6 |- ((L e. A /\ B e. C) -> (<.L, B>. e. Plibg <-> (((L e. Plig /\ Rel B /\ Rel dom B) /\ (dom dom B = P /\ ran dom B = P /\ ran B = P)) /\ (A.p e. P A.q e. P A.r e. P (<.<.p, q>., r>. e. B -> (<.<.r, q>., p>. e. B /\ E.l e. L (p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ p =/= r /\ q =/= r))) /\ (A.z e. P A.v e. P (z =/= v -> E.y e. P E.w e. P E.x e. P (<.<.y, z>., v>. e. B /\ <.<.z, w>., v>. e. B /\ <.<.z, v>., x>. e. B)) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) /\ A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)))))))))
98simplbda 465 . . . . 5 |- (((L e. A /\ B e. C) /\ <.L, B>. e. Plibg) -> (A.p e. P A.q e. P A.r e. P (<.<.p, q>., r>. e. B -> (<.<.r, q>., p>. e. B /\ E.l e. L (p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ p =/= r /\ q =/= r))) /\ (A.z e. P A.v e. P (z =/= v -> E.y e. P E.w e. P E.x e. P (<.<.y, z>., v>. e. B /\ <.<.z, w>., v>. e. B /\ <.<.z, v>., x>. e. B)) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) /\ A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)))))))
109simprd 352 . . . 4 |- (((L e. A /\ B e. C) /\ <.L, B>. e. Plibg) -> (A.z e. P A.v e. P (z =/= v -> E.y e. P E.w e. P E.x e. P (<.<.y, z>., v>. e. B /\ <.<.z, w>., v>. e. B /\ <.<.z, v>., x>. e. B)) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) /\ A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/))))))
1110simprd 352 . . 3 |- (((L e. A /\ B e. C) /\ <.L, B>. e. Plibg) -> (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))) /\ (A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ ({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) = (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) = (/)) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)) /\ A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((-. p e. l /\ -. q e. l /\ -. r e. l) /\ (({y e. P | (<.<.p, y>., q>. e. B \/ y = p \/ y = q)} i^i l) =/= (/) /\ ({y e. P | (<.<.q, y>., r>. e. B \/ y = q \/ y = r)} i^i l) =/= (/))) -> ({y e. P | (<.<.p, y>., r>. e. B \/ y = p \/ y = r)} i^i l) = (/)))))
1211simplld 348 . 2 |- (((L e. A /\ B e. C) /\ <.L, B>. e. Plibg) -> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B))))
1312ex 402 1 |- ((L e. A /\ B e. C) -> (<.L, B>. e. Plibg -> A.l e. L A.p e. P A.q e. P A.r e. P (((p e. l /\ q e. l /\ r e. l) /\ (p =/= q /\ q =/= r /\ p =/= r)) -> ((<.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ <.<.p, q>., r>. e. B /\ -. <.<.p, r>., q>. e. B) \/ (-. <.<.q, p>., r>. e. B /\ -. <.<.p, q>., r>. e. B /\ <.<.p, r>., q>. e. B)))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  -. wn 2   -> wi 3   /\ wa 240   \/ w3o 857   /\ w3a 858   = wceq 1298   e. wcel 1300   =/= wne 2017  A.wral 2105  E.wrex 2106  {crab 2108   i^i cin 2592  (/)c0 2875  <.cop 3046  U.cuni 3177  dom cdm 3986  ran crn 3987  Rel wrel 3991  Pligcplig 10343  Plibgcplibg 15295
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 1304  ax-gen 1305  ax-8 1306  ax-9 1307  ax-10 1308  ax-11 1309  ax-12 1310  ax-14 1312  ax-17 1317  ax-4 1319  ax-5o 1321  ax-6o 1324  ax-9o 1481  ax-10o 1500  ax-16 1580  ax-11o 1588  ax-ext 1865  ax-sep 3438  ax-nul 3445  ax-pow 3481  ax-pr 3524
This theorem depends on definitions:  df-bi 164  df-or 241  df-an 242  df-3or 859  df-3an 860  df-ex 1327  df-sb 1536  df-eu 1775  df-mo 1776  df-clab 1872  df-cleq 1877  df-clel 1880  df-ne 2019  df-ral 2109  df-rex 2110  df-rab 2112  df-v 2294  df-dif 2597  df-un 2600  df-in 2603  df-ss 2605  df-nul 2876  df-pw 3035  df-sn 3049  df-pr 3050  df-op 3053  df-uni 3178  df-br 3339  df-opab 3396  df-rel 4001  df-cnv 4002  df-dm 4004  df-rn 4005  df-plibg0 15306  df-plibg1 15308  df-plibg2 15310  df-plibg3 15312  df-plibg4a 15314  df-plibg4b 15316  df-plibg 15318
Copyright terms: Public domain