Users' Mathboxes Mathbox for Scott Fenton < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  axlowdim2 Unicode version

Theorem axlowdim2 25613
Description: The lower two-dimensional axiom. In any space where the dimension is greater than one, there are three non-colinear points. Axiom A8 of [Schwabhauser] p. 12. (Contributed by Scott Fenton, 15-Apr-2013.)
Assertion
Ref Expression
axlowdim2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. y  e.  ( EE `  N
) E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( x 
Btwn  <. y ,  z
>.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
Distinct variable group:    x, N, y, z

Proof of Theorem axlowdim2
StepHypRef Expression
1 0re 9024 . . 3  |-  0  e.  RR
21, 1axlowdimlem5 25599 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  e.  ( EE `  N ) )
3 1re 9023 . . 3  |-  1  e.  RR
43, 1axlowdimlem5 25599 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  e.  ( EE `  N ) )
51, 3axlowdimlem5 25599 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  e.  ( EE `  N ) )
6 eqid 2387 . . . 4  |-  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  =  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )
7 eqid 2387 . . . 4  |-  ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  =  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )
8 eqid 2387 . . . 4  |-  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  =  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )
96, 7, 8axlowdimlem6 25600 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  -.  (
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
10 opeq2 3927 . . . . . . 7  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  =  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. )
1110breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  <->  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
12 opeq1 3926 . . . . . . 7  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) >.  =  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. )
1312breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  <->  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
14 breq1 4156 . . . . . 6  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
z  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  <->  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
1511, 13, 143orbi123d 1253 . . . . 5  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
z ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. )  <->  ( ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.
) ) )
1615notbid 286 . . . 4  |-  ( z  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  1
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  ( -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
z ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. )  <->  -.  (
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) ) )
1716rspcev 2995 . . 3  |-  ( ( ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  e.  ( EE
`  N )  /\  -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  1 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )  ->  E. z  e.  ( EE `  N )  -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
z ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
185, 9, 17syl2anc 643 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.
) )
19 breq1 4156 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
x  Btwn  <. y ,  z >.  <->  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >. )
)
20 opeq2 3927 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. z ,  x >.  =  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) >. )
2120breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
y  Btwn  <. z ,  x >.  <->  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) >. )
)
22 opeq1 3926 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. x ,  y >.  =  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. )
2322breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
z  Btwn  <. x ,  y >.  <->  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. ) )
2419, 21, 233orbi123d 1253 . . . . 5  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( x  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y >. )  <->  ( ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. ) ) )
2524notbid 286 . . . 4  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  ( -.  ( x  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y >. )  <->  -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. ) ) )
2625rexbidv 2670 . . 3  |-  ( x  =  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  ( E. z  e.  ( EE `  N )  -.  ( x  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y >. )  <->  E. z  e.  ( EE
`  N )  -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. ) ) )
27 opeq1 3926 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. y ,  z >.  =  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >. )
2827breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  <->  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >. ) )
29 breq1 4156 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  <->  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) >. )
)
30 opeq2 3927 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >.  =  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. )
3130breq2d 4165 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
z  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >.  <->  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) )
3228, 29, 313orbi123d 1253 . . . . 5  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  (
( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. )  <->  ( ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.
) ) )
3332notbid 286 . . . 4  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  ( -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. )  <->  -.  (
( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. ( {
<. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
z ,  ( {
<. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >. ) ) )
3433rexbidv 2670 . . 3  |-  ( y  =  ( { <. 1 ,  1 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  ->  ( E. z  e.  ( EE `  N )  -.  ( ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) )  Btwn  <. y ,  z >.  \/  y  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) ,  y >. )  <->  E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.
) ) )
3526, 34rspc2ev 3003 . 2  |-  ( ( ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  e.  ( EE
`  N )  /\  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  e.  ( EE `  N
)  /\  E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( ( { <. 1 ,  0
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) )  Btwn  <.
( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) ,  z >.  \/  ( { <. 1 ,  1 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) )  Btwn  <. z ,  ( { <. 1 ,  0 >. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  ( ( 3 ... N )  X. 
{ 0 } ) ) >.  \/  z  Btwn  <. ( { <. 1 ,  0 >. , 
<. 2 ,  0
>. }  u.  ( ( 3 ... N )  X.  { 0 } ) ) ,  ( { <. 1 ,  1
>. ,  <. 2 ,  0 >. }  u.  (
( 3 ... N
)  X.  { 0 } ) ) >.
) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. y  e.  ( EE `  N
) E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( x 
Btwn  <. y ,  z
>.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
362, 4, 18, 35syl3anc 1184 1  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. y  e.  ( EE `  N
) E. z  e.  ( EE `  N
)  -.  ( x 
Btwn  <. y ,  z
>.  \/  y  Btwn  <. z ,  x >.  \/  z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ w3o 935    = wceq 1649    e. wcel 1717   E.wrex 2650    u. cun 3261   {csn 3757   {cpr 3758   <.cop 3760   class class class wbr 4153    X. cxp 4816   ` cfv 5394  (class class class)co 6020   0cc0 8923   1c1 8924   2c2 9981   3c3 9982   ZZ>=cuz 10420   ...cfz 10975   EEcee 25541    Btwn cbtwn 25542
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2368  ax-sep 4271  ax-nul 4279  ax-pow 4318  ax-pr 4344  ax-un 4641  ax-cnex 8979  ax-resscn 8980  ax-1cn 8981  ax-icn 8982  ax-addcl 8983  ax-addrcl 8984  ax-mulcl 8985  ax-mulrcl 8986  ax-mulcom 8987  ax-addass 8988  ax-mulass 8989  ax-distr 8990  ax-i2m1 8991  ax-1ne0 8992  ax-1rid 8993  ax-rnegex 8994  ax-rrecex 8995  ax-cnre 8996  ax-pre-lttri 8997  ax-pre-lttrn 8998  ax-pre-ltadd 8999  ax-pre-mulgt0 9000
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2374  df-cleq 2380  df-clel 2383  df-nfc 2512  df-ne 2552  df-nel 2553  df-ral 2654  df-rex 2655  df-reu 2656  df-rmo 2657  df-rab 2658  df-v 2901  df-sbc 3105  df-csb 3195  df-dif 3266  df-un 3268  df-in 3270  df-ss 3277  df-pss 3279  df-nul 3572  df-if 3683  df-pw 3744  df-sn 3763  df-pr 3764  df-tp 3765  df-op 3766  df-uni 3958  df-iun 4037  df-br 4154  df-opab 4208  df-mpt 4209  df-tr 4244  df-eprel 4435  df-id 4439  df-po 4444  df-so 4445  df-fr 4482  df-we 4484  df-ord 4525  df-on 4526  df-lim 4527  df-suc 4528  df-om 4786  df-xp 4824  df-rel 4825  df-cnv 4826  df-co 4827  df-dm 4828  df-rn 4829  df-res 4830  df-ima 4831  df-iota 5358  df-fun 5396  df-fn 5397  df-f 5398  df-f1 5399  df-fo 5400  df-f1o 5401  df-fv 5402  df-ov 6023  df-oprab 6024  df-mpt2 6025  df-1st 6288  df-2nd 6289  df-riota 6485  df-recs 6569  df-rdg 6604  df-er 6841  df-map 6956  df-en 7046  df-dom 7047  df-sdom 7048  df-pnf 9055  df-mnf 9056  df-xr 9057  df-ltxr 9058  df-le 9059  df-sub 9225  df-neg 9226  df-div 9610  df-nn 9933  df-2 9990  df-3 9991  df-n0 10154  df-z 10215  df-uz 10421  df-icc 10855  df-fz 10976  df-seq 11251  df-exp 11310  df-ee 25544  df-btwn 25545
  Copyright terms: Public domain W3C validator