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  DimTarskiG≥cstrkgld 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