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Theorem 3oalem2 5553
Description: Lemma for 3OA (weak) orthoarguesian law.
Hypotheses
Ref Expression
3oalem1.1 BC
3oalem1.2 CC
3oalem1.3 RC
3oalem1.4 SC
Assertion
Ref Expression
3oalem2 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → v ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))))
Distinct variable group(s):   x,y,z,w,v,B   x,C,y,z,w,v   x,R,y,z,w,v   x,S,y,z,w,v

Proof of Theorem 3oalem2
StepHypRef Expression
1 3oalem1.1 . . . . 5 BC
21chshi 5132 . . . 4 BS
3 3oalem1.3 . . . . . 6 RC
43chshi 5132 . . . . 5 RS
5 3oalem1.4 . . . . . . 7 SC
65chshi 5132 . . . . . 6 SS
7 3oalem1.2 . . . . . . . . 9 CC
87chshi 5132 . . . . . . . 8 CS
92, 8shscl 5282 . . . . . . 7 (B + C) ∈ S
104, 6shscl 5282 . . . . . . 7 (R + S) ∈ S
119, 10shincl 5332 . . . . . 6 ((B + C) ∩ (R + S)) ∈ S
126, 11shscl 5282 . . . . 5 (S + ((B + C) ∩ (R + S))) ∈ S
134, 12shincl 5332 . . . 4 (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))) ∈ S
142, 13shsva 5334 . . 3 ((xBy ∈ (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))) → (x +v y) ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))))
15 pm3.26 256 . . . 4 ((xByR) → xB)
1615ad2antll 320 . . 3 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → xB)
17 pm3.27 260 . . . . . 6 ((xByR) → yR)
1817ad2antll 320 . . . . 5 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → yR)
191, 7, 3, 53oalem1 5552 . . . . . . 7 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ v ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )))
20 hvaddsub12t 5015 . . . . . . . . . . . . 13 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (y +v (wv w)) = (w +v (yv w)))
21203expb 613 . . . . . . . . . . . 12 ((y ∈ ℋ ∧ (w ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (y +v (wv w)) = (w +v (yv w)))
2221anabsan2 387 . . . . . . . . . . 11 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (y +v (wv w)) = (w +v (yv w)))
23 hvsubidt 5005 . . . . . . . . . . . . 13 (w ∈ ℋ → (wv w) = 0v)
2423opreq2d 3013 . . . . . . . . . . . 12 (w ∈ ℋ → (y +v (wv w)) = (y +v 0v))
25 ax-hvaddid 4988 . . . . . . . . . . . 12 (y ∈ ℋ → (y +v 0v) = y)
2624, 25sylan9eqr 1145 . . . . . . . . . . 11 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (y +v (wv w)) = y)
2722, 26eqtr3d 1130 . . . . . . . . . 10 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (w +v (yv w)) = y)
2827adantrl 311 . . . . . . . . 9 ((y ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (w +v (yv w)) = y)
2928adantll 309 . . . . . . . 8 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (w +v (yv w)) = y)
3029adantlr 310 . . . . . . 7 ((((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ v ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (w +v (yv w)) = y)
3119, 30syl 12 . . . . . 6 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (w +v (yv w)) = y)
326, 11shsva 5334 . . . . . . 7 ((wS ∧ (yv w) ∈ ((B + C) ∩ (R + S))) → (w +v (yv w)) ∈ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))
33 pm3.27 260 . . . . . . . 8 ((zCwS) → wS)
3433ad2antrl 322 . . . . . . 7 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → wS)
35 cleq1 1107 . . . . . . . . . . . . . . 15 (v = (x +v y) → (v = (z +v w) ↔ (x +v y) = (z +v w)))
3635biimpa 324 . . . . . . . . . . . . . 14 ((v = (x +v y) ∧ v = (z +v w)) → (x +v y) = (z +v w))
3736opreq1d 3012 . . . . . . . . . . . . 13 ((v = (x +v y) ∧ v = (z +v w)) → ((x +v y) −v (x +v w)) = ((z +v w) −v (x +v w)))
3837adantrl 311 . . . . . . . . . . . 12 ((v = (x +v y) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → ((x +v y) −v (x +v w)) = ((z +v w) −v (x +v w)))
3938adantll 309 . . . . . . . . . . 11 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → ((x +v y) −v (x +v w)) = ((z +v w) −v (x +v w)))
40 hvsub4t 5014 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ (x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((x +v y) −v (x +v w)) = ((xv x) +v (yv w)))
41 pm3.26 256 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → (x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ))
42 pm3.26 256 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) → x ∈ ℋ )
4342anim1i 269 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → (x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ))
4440, 41, 43sylanc 361 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → ((x +v y) −v (x +v w)) = ((xv x) +v (yv w)))
45 hvsubidt 5005 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (x ∈ ℋ → (xv x) = 0v)
4645ad2antll 320 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → (xv x) = 0v)
4746opreq1d 3012 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → ((xv x) +v (yv w)) = (0v +v (yv w)))
48 hvsubclt 4998 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (yv w) ∈ ℋ )
49 hvaddid2t 5003 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((yv w) ∈ ℋ → (0v +v (yv w)) = (yv w))
5048, 49syl 12 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((y ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → (0v +v (yv w)) = (yv w))
5150adantll 309 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → (0v +v (yv w)) = (yv w))
5244, 47, 513eqtrd 1132 . . . . . . . . . . . . . 14 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ w ∈ ℋ ) → ((x +v y) −v (x +v w)) = (yv w))
5352adantrl 311 . . . . . . . . . . . . 13 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((x +v y) −v (x +v w)) = (yv w))
5453adantlr 310 . . . . . . . . . . . 12 ((((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ v ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((x +v y) −v (x +v w)) = (yv w))
5519, 54syl 12 . . . . . . . . . . 11 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → ((x +v y) −v (x +v w)) = (yv w))
56 hvsub4t 5014 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) ∧ (x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((z +v w) −v (x +v w)) = ((zv x) +v (wv w)))
57 pm3.27 260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ))
58 pm3.27 260 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ) → w ∈ ℋ )
5958anim2i 270 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (x ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ ))
6056, 57, 59sylanc 361 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((z +v w) −v (x +v w)) = ((zv x) +v (wv w)))
6123ad2antrr 323 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → (wv w) = 0v)
6261opreq2d 3013 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((zv x) +v (wv w)) = ((zv x) +v 0v))
63 hvsubclt 4998 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((z ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ ) → (zv x) ∈ ℋ )
64 ax-hvaddid 4988 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((zv x) ∈ ℋ → ((zv x) +v 0v) = (zv x))
6563, 64syl 12 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((z ∈ ℋ ∧ x ∈ ℋ ) → ((zv x) +v 0v) = (zv x))
6665ancoms 334 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((x ∈ ℋ ∧ z ∈ ℋ ) → ((zv x) +v 0v) = (zv x))
6766adantrr 312 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((zv x) +v 0v) = (zv x))
6860, 62, 673eqtrd 1132 . . . . . . . . . . . . . 14 ((x ∈ ℋ ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((z +v w) −v (x +v w)) = (zv x))
6968adantlr 310 . . . . . . . . . . . . 13 (((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((z +v w) −v (x +v w)) = (zv x))
7069adantlr 310 . . . . . . . . . . . 12 ((((x ∈ ℋ ∧ y ∈ ℋ ) ∧ v ∈ ℋ ) ∧ (z ∈ ℋ ∧ w ∈ ℋ )) → ((z +v w) −v (x +v w)) = (zv x))
7119, 70syl 12 . . . . . . . . . . 11 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → ((z +v w) −v (x +v w)) = (zv x))
7239, 55, 713eqtr3d 1133 . . . . . . . . . 10 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (yv w) = (zv x))
738, 2shsvs 5337 . . . . . . . . . . . 12 ((zCxB) → (zv x) ∈ (C + B))
74 ancom 333 . . . . . . . . . . . 12 ((xBzC) ↔ (zCxB))
752, 8shscom 5333 . . . . . . . . . . . . 13 (B + C) = (C + B)
7675eleq2i 1153 . . . . . . . . . . . 12 ((zv x) ∈ (B + C) ↔ (zv x) ∈ (C + B))
7773, 74, 763imtr4 192 . . . . . . . . . . 11 ((xBzC) → (zv x) ∈ (B + C))
7815adantr 306 . . . . . . . . . . 11 (((xByR) ∧ v = (x +v y)) → xB)
79 pm3.26 256 . . . . . . . . . . . 12 ((zCwS) → zC)
8079adantr 306 . . . . . . . . . . 11 (((zCwS) ∧ v = (z +v w)) → zC)
8177, 78, 80syl2an 349 . . . . . . . . . 10 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (zv x) ∈ (B + C))
8272, 81eqeltrd 1163 . . . . . . . . 9 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (yv w) ∈ (B + C))
834, 6shsvs 5337 . . . . . . . . . 10 ((yRwS) → (yv w) ∈ (R + S))
8417adantr 306 . . . . . . . . . 10 (((xByR) ∧ v = (x +v y)) → yR)
8533adantr 306 . . . . . . . . . 10 (((zCwS) ∧ v = (z +v w)) → wS)
8683, 84, 85syl2an 349 . . . . . . . . 9 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (yv w) ∈ (R + S))
8782, 86jca 236 . . . . . . . 8 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → ((yv w) ∈ (B + C) ∧ (yv w) ∈ (R + S)))
88 elin 1635 . . . . . . . 8 ((yv w) ∈ ((B + C) ∩ (R + S)) ↔ ((yv w) ∈ (B + C) ∧ (yv w) ∈ (R + S)))
8987, 88sylibr 175 . . . . . . 7 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (yv w) ∈ ((B + C) ∩ (R + S)))
9032, 34, 89sylanc 361 . . . . . 6 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (w +v (yv w)) ∈ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))
9131, 90eqeltrrd 1164 . . . . 5 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → y ∈ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))
9218, 91jca 236 . . . 4 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (yRy ∈ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))))
93 elin 1635 . . . 4 (y ∈ (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))) ↔ (yRy ∈ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))))
9492, 93sylibr 175 . . 3 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → y ∈ (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))))
9514, 16, 94sylanc 361 . 2 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (x +v y) ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))))
96 eleq1 1149 . . 3 (v = (x +v y) → (v ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))) ↔ (x +v y) ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))))))
9796ad2antlr 321 . 2 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → (v ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))) ↔ (x +v y) ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S)))))))
9895, 97mpbird 171 1 ((((xByR) ∧ v = (x +v y)) ∧ ((zCwS) ∧ v = (z +v w))) → v ∈ (B + (R ∩ (S + ((B + C) ∩ (R + S))))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   = wceq 1091   ∈ wcel 1092   ∩ cin 1486  (class class class)co 3001   ℋ chil 4958   +v cva 4959  0vc0v 4961   −v cmv 4962   C cch 4968   + cph 4970
This theorem is referenced by:  3oalem3 5554
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077  ax-reg 1078  ax-inf 1079  ax-hilex 4983  ax-hvaddcl 4984  ax-hvcom 4985  ax-hvass 4986  ax-hvzercl 4987  ax-hvaddid 4988  ax-hvmulcl 4989  ax-hvmulid 4991  ax-hvdistr1 4993  ax-hvdistr2 4994  ax-hvmulzer 4995
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ne 1192  df-ral 1205  df-rex 1206  df-reu 1207  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-pss 1494  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-int 1966  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-om 2373  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-1o 3104  df-oadd 3106  df-omul 3107  df-er 3200  df-ec 3202  df-qs 3205  df-ni 3794  df-pli 3795  df-mi 3796  df-lti 3797  df-plpq 3829  df-mpq 3830  df-enq 3831  df-nq 3832  df-plq 3833  df-mq 3834  df-rq 3835  df-ltq 3836  df-1q 3837  df-np 3880  df-1p 3881  df-plp 3882  df-mp 3883  df-ltp 3884  df-plpr 3958  df-mpr 3959  df-enr 3960  df-nr 3961  df-plr 3962  df-mr 3963  df-0r 3965  df-1r 3966  df-m1r 3967  df-c 4034  df-0 4035  df-1 4036  df-r 4038  df-plus 4039  df-sub 4133  df-neg 4135  df-hvsub 4996  df-sh 5114  df-ch 5127  df-shsum 5275
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