MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lmif Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lmif 25722
Description: Line mirror as a function. (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ismid.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ismid.d = (dist‘𝐺)
ismid.i 𝐼 = (Itv‘𝐺)
ismid.g (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
ismid.1 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
lmif.m 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
lmif.l 𝐿 = (LineG‘𝐺)
lmif.d (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
Assertion
Ref Expression
lmif (𝜑𝑀:𝑃𝑃)

Proof of Theorem lmif
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑔 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismid.p . . . . 5 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 ismid.d . . . . 5 = (dist‘𝐺)
3 ismid.i . . . . 5 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4 ismid.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ TarskiG)
54adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺 ∈ TarskiG)
6 ismid.1 . . . . . 6 (𝜑𝐺DimTarskiG≥2)
76adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐺DimTarskiG≥2)
8 lmif.l . . . . 5 𝐿 = (LineG‘𝐺)
9 lmif.d . . . . . 6 (𝜑𝐷 ∈ ran 𝐿)
109adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝐷 ∈ ran 𝐿)
11 simpr 476 . . . . 5 ((𝜑𝑎𝑃) → 𝑎𝑃)
121, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11lmieu 25721 . . . 4 ((𝜑𝑎𝑃) → ∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
13 riotacl 6665 . . . 4 (∃!𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
1412, 13syl 17 . . 3 ((𝜑𝑎𝑃) → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) ∈ 𝑃)
15 eqid 2651 . . 3 (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
1614, 15fmptd 6425 . 2 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃)
17 lmif.m . . . 4 𝑀 = ((lInvG‘𝐺)‘𝐷)
18 df-lmi 25712 . . . . . . 7 lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
1918a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → lInvG = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))))
20 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = (LineG‘𝐺))
2120, 8syl6eqr 2703 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (LineG‘𝑔) = 𝐿)
2221rneqd 5385 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → ran (LineG‘𝑔) = ran 𝐿)
23 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = (Base‘𝐺))
2423, 1syl6eqr 2703 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (Base‘𝑔) = 𝑃)
25 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (midG‘𝑔) = (midG‘𝐺))
2625oveqd 6707 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(midG‘𝑔)𝑏) = (𝑎(midG‘𝐺)𝑏))
2726eleq1d 2715 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑))
28 eqidd 2652 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺𝑑 = 𝑑)
29 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (⟂G‘𝑔) = (⟂G‘𝐺))
3021oveqd 6707 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) = (𝑎𝐿𝑏))
3128, 29, 30breq123d 4699 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ↔ 𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
3231orbi1d 739 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝐺 → ((𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
3327, 32anbi12d 747 . . . . . . . . . 10 (𝑔 = 𝐺 → (((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3424, 33riotaeqbidv 6654 . . . . . . . . 9 (𝑔 = 𝐺 → (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
3524, 34mpteq12dv 4766 . . . . . . . 8 (𝑔 = 𝐺 → (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
3622, 35mpteq12dv 4766 . . . . . . 7 (𝑔 = 𝐺 → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
3736adantl 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑔 = 𝐺) → (𝑑 ∈ ran (LineG‘𝑔) ↦ (𝑎 ∈ (Base‘𝑔) ↦ (𝑏 ∈ (Base‘𝑔)((𝑎(midG‘𝑔)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝑔)(𝑎(LineG‘𝑔)𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
38 elex 3243 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ TarskiG → 𝐺 ∈ V)
394, 38syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ V)
40 fvex 6239 . . . . . . . . 9 (LineG‘𝐺) ∈ V
418, 40eqeltri 2726 . . . . . . . 8 𝐿 ∈ V
42 rnexg 7140 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ V → ran 𝐿 ∈ V)
43 mptexg 6525 . . . . . . . 8 (ran 𝐿 ∈ V → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4441, 42, 43mp2b 10 . . . . . . 7 (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V
4544a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))) ∈ V)
4619, 37, 39, 45fvmptd 6327 . . . . 5 (𝜑 → (lInvG‘𝐺) = (𝑑 ∈ ran 𝐿 ↦ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))))
47 eleq2 2719 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ↔ (𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷))
48 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝐷 → (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ↔ 𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏)))
4948orbi1d 739 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝐷 → ((𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏) ↔ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))
5047, 49anbi12d 747 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝐷 → (((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)) ↔ ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
5150riotabidv 6653 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝐷 → (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))) = (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏))))
5251mpteq2dv 4778 . . . . . 6 (𝑑 = 𝐷 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5352adantl 481 . . . . 5 ((𝜑𝑑 = 𝐷) → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝑑 ∧ (𝑑(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
54 fvex 6239 . . . . . . . 8 (Base‘𝐺) ∈ V
551, 54eqeltri 2726 . . . . . . 7 𝑃 ∈ V
5655mptex 6527 . . . . . 6 (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V
5756a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))) ∈ V)
5846, 53, 9, 57fvmptd 6327 . . . 4 (𝜑 → ((lInvG‘𝐺)‘𝐷) = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
5917, 58syl5eq 2697 . . 3 (𝜑𝑀 = (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))))
6059feq1d 6068 . 2 (𝜑 → (𝑀:𝑃𝑃 ↔ (𝑎𝑃 ↦ (𝑏𝑃 ((𝑎(midG‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐷 ∧ (𝐷(⟂G‘𝐺)(𝑎𝐿𝑏) ∨ 𝑎 = 𝑏)))):𝑃𝑃))
6116, 60mpbird 247 1 (𝜑𝑀:𝑃𝑃)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wo 382  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  ∃!wreu 2943  Vcvv 3231   class class class wbr 4685  cmpt 4762  ran crn 5144  wf 5922  cfv 5926  crio 6650  (class class class)co 6690  2c2 11108  Basecbs 15904  distcds 15997  TarskiGcstrkg 25374  DimTarskiGcstrkgld 25378  Itvcitv 25380  LineGclng 25381  ⟂Gcperpg 25635  midGcmid 25709  lInvGclmi 25710
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-xnn0 11402  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-hash 13158  df-word 13331  df-concat 13333  df-s1 13334  df-s2 13639  df-s3 13640  df-trkgc 25392  df-trkgb 25393  df-trkgcb 25394  df-trkgld 25396  df-trkg 25397  df-cgrg 25451  df-leg 25523  df-mir 25593  df-rag 25634  df-perpg 25636  df-mid 25711  df-lmi 25712
This theorem is referenced by:  lmicl  25723  lmif1o  25732
  Copyright terms: Public domain W3C validator