[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
f : P →ᵃ[R] P'
⊢ WSameSide (AffineSubspace.map f s) (↑f x) (↑f y)
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WSameSide (AffineSubspace.map f s) (↑f x) (↑f y)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨f p₁, mem_map_of_mem f hp₁, f p₂, mem_map_of_mem f hp₂, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f y -ᵥ ↑f p₂)
[PROOFSTEP]
simp_rw [← linearMap_vsub]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (↑f.linear (x -ᵥ p₁)) (↑f.linear (y -ᵥ p₂))
[PROOFSTEP]
exact h.map f.linear
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
⊢ WSameSide (map f s) (↑f x) (↑f y) ↔ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨fun h => _, fun h => h.map _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
h : WSameSide (map f s) (↑f x) (↑f y)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨fp₁, hfp₁, fp₂, hfp₂, h⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₁ : P'
hfp₁ : fp₁ ∈ map f s
fp₂ : P'
hfp₂ : fp₂ ∈ map f s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ fp₁) (↑f y -ᵥ fp₂)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [mem_map] at hfp₁ hfp₂ 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₁ : P'
hfp₁ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₁
fp₂ : P'
hfp₂ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₂
h : SameRay R (↑f x -ᵥ fp₁) (↑f y -ᵥ fp₂)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases hfp₁ with ⟨p₁, hp₁, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₂ : P'
hfp₂ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₂
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f y -ᵥ fp₂)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases hfp₂ with ⟨p₂, hp₂, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f y -ᵥ ↑f p₂)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f y -ᵥ ↑f p₂)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
simp_rw [← linearMap_vsub, (f.linear_injective_iff.2 hf).sameRay_map_iff] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
exact h
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
⊢ SSameSide (map f s) (↑f x) (↑f y) ↔ SSameSide s x y
[PROOFSTEP]
simp_rw [SSameSide, hf.wSameSide_map_iff, mem_map_iff_mem_of_injective hf]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WOppSide s x y
f : P →ᵃ[R] P'
⊢ WOppSide (AffineSubspace.map f s) (↑f x) (↑f y)
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WOppSide (AffineSubspace.map f s) (↑f x) (↑f y)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨f p₁, mem_map_of_mem f hp₁, f p₂, mem_map_of_mem f hp₂, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f p₂ -ᵥ ↑f y)
[PROOFSTEP]
simp_rw [← linearMap_vsub]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (↑f.linear (x -ᵥ p₁)) (↑f.linear (p₂ -ᵥ y))
[PROOFSTEP]
exact h.map f.linear
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
⊢ WOppSide (map f s) (↑f x) (↑f y) ↔ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨fun h => _, fun h => h.map _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
h : WOppSide (map f s) (↑f x) (↑f y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨fp₁, hfp₁, fp₂, hfp₂, h⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₁ : P'
hfp₁ : fp₁ ∈ map f s
fp₂ : P'
hfp₂ : fp₂ ∈ map f s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ fp₁) (fp₂ -ᵥ ↑f y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [mem_map] at hfp₁ hfp₂ 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₁ : P'
hfp₁ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₁
fp₂ : P'
hfp₂ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₂
h : SameRay R (↑f x -ᵥ fp₁) (fp₂ -ᵥ ↑f y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases hfp₁ with ⟨p₁, hp₁, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
fp₂ : P'
hfp₂ : ∃ y, y ∈ s ∧ ↑f y = fp₂
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (fp₂ -ᵥ ↑f y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rcases hfp₂ with ⟨p₂, hp₂, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f p₂ -ᵥ ↑f y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (↑f x -ᵥ ↑f p₁) (↑f p₂ -ᵥ ↑f y)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
simp_rw [← linearMap_vsub, (f.linear_injective_iff.2 hf).sameRay_map_iff] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
exact h
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
hf : Function.Injective ↑f
⊢ SOppSide (map f s) (↑f x) (↑f y) ↔ SOppSide s x y
[PROOFSTEP]
simp_rw [SOppSide, hf.wOppSide_map_iff, mem_map_iff_mem_of_injective hf]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ SSameSide s x y ↔ SSameSide s y x
[PROOFSTEP]
rw [SSameSide, SSameSide, wSameSide_comm, and_comm (b := x ∉ s)]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WOppSide s x y ↔ WOppSide s y x
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WOppSide s x y → WOppSide s y x
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WOppSide s y x
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₂, hp₂, p₁, hp₁, _⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₁ -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
rwa [SameRay.sameRay_comm, ← sameRay_neg_iff, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WOppSide s y x → WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (y -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₂, hp₂, p₁, hp₁, _⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (y -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₂) (p₁ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rwa [SameRay.sameRay_comm, ← sameRay_neg_iff, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ SOppSide s x y ↔ SOppSide s y x
[PROOFSTEP]
rw [SOppSide, SOppSide, wOppSide_comm, and_comm (b := x ∉ s)]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨x, hx, x, hx, _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ x) (y -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
rw [vsub_self]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ SameRay R 0 (y -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
apply SameRay.zero_left
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨x, hx, x, hx, _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ x) (x -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [vsub_self]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
⊢ SameRay R 0 (x -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
apply SameRay.zero_left
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WSameSide s (v +ᵥ x) y ↔ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WSameSide s (v +ᵥ x) y → WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨-v +ᵥ p₁, AffineSubspace.vadd_mem_of_mem_direction (Submodule.neg_mem _ hv) hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (x -ᵥ (-v +ᵥ p₁)) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rwa [vsub_vadd_eq_vsub_sub, sub_neg_eq_add, add_comm, ← vadd_vsub_assoc]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WSameSide s x y → WSameSide s (v +ᵥ x) y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WSameSide s (v +ᵥ x) y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨v +ᵥ p₁, AffineSubspace.vadd_mem_of_mem_direction hv hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ (v +ᵥ p₁)) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rwa [vadd_vsub_vadd_cancel_left]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WSameSide s x (v +ᵥ y) ↔ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [wSameSide_comm, wSameSide_vadd_left_iff hv, wSameSide_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ SSameSide s (v +ᵥ x) y ↔ SSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [SSameSide, SSameSide, wSameSide_vadd_left_iff hv, vadd_mem_iff_mem_of_mem_direction hv]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ SSameSide s x (v +ᵥ y) ↔ SSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [sSameSide_comm, sSameSide_vadd_left_iff hv, sSameSide_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WOppSide s (v +ᵥ x) y ↔ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WOppSide s (v +ᵥ x) y → WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨-v +ᵥ p₁, AffineSubspace.vadd_mem_of_mem_direction (Submodule.neg_mem _ hv) hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (x -ᵥ (-v +ᵥ p₁)) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rwa [vsub_vadd_eq_vsub_sub, sub_neg_eq_add, add_comm, ← vadd_vsub_assoc]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WOppSide s x y → WOppSide s (v +ᵥ x) y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WOppSide s (v +ᵥ x) y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨v +ᵥ p₁, AffineSubspace.vadd_mem_of_mem_direction hv hp₁, p₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (v +ᵥ x -ᵥ (v +ᵥ p₁)) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rwa [vadd_vsub_vadd_cancel_left]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ WOppSide s x (v +ᵥ y) ↔ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_comm, wOppSide_vadd_left_iff hv, wOppSide_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ SOppSide s (v +ᵥ x) y ↔ SOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [SOppSide, SOppSide, wOppSide_vadd_left_iff hv, vadd_mem_iff_mem_of_mem_direction hv]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ direction s
⊢ SOppSide s x (v +ᵥ y) ↔ SOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rw [sOppSide_comm, sOppSide_vadd_left_iff hv, sOppSide_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : 0 ≤ t
⊢ WSameSide s (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂) x
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₂, hp₂, p₁, hp₁, _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : 0 ≤ t
⊢ SameRay R (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂ -ᵥ p₂) (x -ᵥ p₁)
[PROOFSTEP]
rw [vadd_vsub]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : 0 ≤ t
⊢ SameRay R (t • (x -ᵥ p₁)) (x -ᵥ p₁)
[PROOFSTEP]
exact SameRay.sameRay_nonneg_smul_left _ ht
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : t ≤ 0
⊢ WOppSide s (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂) x
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₂, hp₂, p₁, hp₁, _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : t ≤ 0
⊢ SameRay R (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂ -ᵥ p₂) (p₁ -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
rw [vadd_vsub, ← neg_neg t, neg_smul, ← smul_neg, neg_vsub_eq_vsub_rev]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
p₁ p₂ x : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : t ≤ 0
⊢ SameRay R (-t • (p₁ -ᵥ x)) (p₁ -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
exact SameRay.sameRay_nonneg_smul_left _ (neg_nonneg.2 ht)
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
h : Wbtw R x y z
hx : x ∈ s
⊢ WSameSide s y z
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨t, ⟨ht0, -⟩, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : x ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
⊢ WSameSide s (↑(lineMap x z) t) z
[PROOFSTEP]
exact wSameSide_lineMap_left z hx ht0
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
h : Wbtw R x y z
hy : y ∈ s
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨t, ⟨ht0, ht1⟩, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, hy, _, hy, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
rcases ht1.lt_or_eq with (ht1' | rfl)
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
case intro.intro.intro.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 1
ht1 : 1 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 1 ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) 1) (↑(lineMap x z) 1 -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case intro.intro.intro.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 1
ht1 : 1 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 1 ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) 1) (↑(lineMap x z) 1 -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
rw [lineMap_apply_one]
[GOAL]
case intro.intro.intro.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 1
ht1 : 1 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 1 ∈ s
⊢ SameRay R (x -ᵥ z) (z -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
rcases ht0.lt_or_eq with (ht0' | rfl)
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
ht0' : 0 < t
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
case intro.intro.intro.inl.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 0
ht1 : 0 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 0 ∈ s
ht1' : 0 < 1
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) 0) (↑(lineMap x z) 0 -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
swap
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 0
ht1 : 0 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 0 ∈ s
ht1' : 0 < 1
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) 0) (↑(lineMap x z) 0 -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
rw [lineMap_apply_zero]
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
ht0 : 0 ≤ 0
ht1 : 0 ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) 0 ∈ s
ht1' : 0 < 1
⊢ SameRay R (x -ᵥ x) (x -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
ht0' : 0 < t
⊢ SameRay R (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
refine'
  Or.inr
    (Or.inr ⟨1 - t, t, sub_pos.2 ht1', ht0', _⟩)
      -- TODO: after lean4#2336 "simp made no progress feature"
        -- had to add `_` to several lemmas here. Not sure why!
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
ht0' : 0 < t
⊢ (1 - t) • (x -ᵥ ↑(lineMap x z) t) = t • (↑(lineMap x z) t -ᵥ z)
[PROOFSTEP]
simp_rw [lineMap_apply _, vadd_vsub_assoc _, vsub_vadd_eq_vsub_sub _, ← neg_vsub_eq_vsub_rev z x, vsub_self _, zero_sub,
  ← neg_one_smul R (z -ᵥ x), ← add_smul, smul_neg, ← neg_smul, smul_smul]
[GOAL]
case intro.intro.intro.inl.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : StrictOrderedCommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
ht1' : t < 1
ht0' : 0 < t
⊢ (-(1 - t) * t) • (z -ᵥ x) = (t * (t + -1)) • (z -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
ring_nf
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ WOppSide s x x ↔ x ∈ s
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ WOppSide s x x → x ∈ s
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
obtain ⟨a, -, -, -, -, h₁, -⟩ := h.exists_eq_smul_add
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x -ᵥ p₁ = a • (x -ᵥ p₁ + (p₂ -ᵥ x))
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [add_comm, vsub_add_vsub_cancel, ← eq_vadd_iff_vsub_eq] at h₁ 
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [h₁]
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s
[PROOFSTEP]
exact s.smul_vsub_vadd_mem a hp₂ hp₁ hp₁
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ x ∈ s → WOppSide s x x
[PROOFSTEP]
exact fun h => ⟨x, h, x, h, SameRay.rfl⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ ¬SOppSide s x x
[PROOFSTEP]
rw [SOppSide]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ ¬(WOppSide s x x ∧ ¬x ∈ s ∧ ¬x ∈ s)
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ WSameSide s x y ↔ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ WSameSide s x y → x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁', hp₁', p₂', hp₂', h0 | h0 | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, hr⟩⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x -ᵥ p₁' = 0
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h0 
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x = p₁'
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [h0]
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x = p₁'
⊢ p₁' ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (p₁' -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
exact Or.inl hp₁'
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : y -ᵥ p₂' = 0
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
refine' Or.inr ⟨p₂', hp₂', _⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : y -ᵥ p₂' = 0
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂')
[PROOFSTEP]
rw [h0]
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : y -ᵥ p₂' = 0
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) 0
[PROOFSTEP]
exact SameRay.zero_right _
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
hr : r₁ • (x -ᵥ p₁') = r₂ • (y -ᵥ p₂')
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
refine'
  Or.inr ⟨(r₁ / r₂) • (p₁ -ᵥ p₁') +ᵥ p₂', s.smul_vsub_vadd_mem _ h hp₁' hp₂', Or.inr (Or.inr ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, _⟩)⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
hr : r₁ • (x -ᵥ p₁') = r₂ • (y -ᵥ p₂')
⊢ r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (y -ᵥ ((r₁ / r₂) • (p₁ -ᵥ p₁') +ᵥ p₂'))
[PROOFSTEP]
rw [vsub_vadd_eq_vsub_sub, smul_sub, ← hr, smul_smul, mul_div_cancel' _ hr₂.ne.symm, ← smul_sub,
  vsub_sub_vsub_cancel_right]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)) → WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro (h' | ⟨h₁, h₂, h₃⟩)
[GOAL]
case mpr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
h' : x ∈ s
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
exact wSameSide_of_left_mem y h'
[GOAL]
case mpr.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
h₁ : P
h₂ : h₁ ∈ s
h₃ : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ h₁)
⊢ WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
exact ⟨p₁, h, h₁, h₂, h₃⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ WSameSide s x y ↔ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [wSameSide_comm, wSameSide_iff_exists_left h]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ (y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (x -ᵥ p₂_1)) ↔ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
simp_rw [SameRay.sameRay_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ SSameSide s x y ↔ ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [SSameSide, and_comm, wSameSide_iff_exists_left h, and_assoc, and_congr_right_iff]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ ¬x ∈ s →
    (¬y ∈ s ∧ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)) ↔
      ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂))
[PROOFSTEP]
intro hx
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
hx : ¬x ∈ s
⊢ ¬y ∈ s ∧ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)) ↔
    ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [or_iff_right hx]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ SSameSide s x y ↔ ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
rw [sSameSide_comm, sSameSide_iff_exists_left h, ← and_assoc, and_comm (a := y ∉ s), and_assoc]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ (¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (x -ᵥ p₂_1)) ↔
    ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
[PROOFSTEP]
simp_rw [SameRay.sameRay_comm]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ WOppSide s x y ↔ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ WOppSide s x y → x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₁', hp₁', p₂', hp₂', h0 | h0 | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, hr⟩⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x -ᵥ p₁' = 0
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h0 
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x = p₁'
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [h0]
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : x = p₁'
⊢ p₁' ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (p₁' -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
exact Or.inl hp₁'
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : p₂' -ᵥ y = 0
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
refine' Or.inr ⟨p₂', hp₂', _⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : p₂' -ᵥ y = 0
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂' -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [h0]
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
h0 : p₂' -ᵥ y = 0
⊢ SameRay R (x -ᵥ p₁) 0
[PROOFSTEP]
exact SameRay.zero_right _
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
hr : r₁ • (x -ᵥ p₁') = r₂ • (p₂' -ᵥ y)
⊢ x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
refine'
  Or.inr ⟨(-r₁ / r₂) • (p₁ -ᵥ p₁') +ᵥ p₂', s.smul_vsub_vadd_mem _ h hp₁' hp₂', Or.inr (Or.inr ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, _⟩)⟩
[GOAL]
case mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
p₁' : P
hp₁' : p₁' ∈ s
p₂' : P
hp₂' : p₂' ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
hr : r₁ • (x -ᵥ p₁') = r₂ • (p₂' -ᵥ y)
⊢ r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • ((-r₁ / r₂) • (p₁ -ᵥ p₁') +ᵥ p₂' -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [vadd_vsub_assoc, smul_add, ← hr, smul_smul, neg_div, mul_neg, mul_div_cancel' _ hr₂.ne.symm, neg_smul,
  neg_add_eq_sub, ← smul_sub, vsub_sub_vsub_cancel_right]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) → WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro (h' | ⟨h₁, h₂, h₃⟩)
[GOAL]
case mpr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
h' : x ∈ s
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
exact wOppSide_of_left_mem y h'
[GOAL]
case mpr.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
h₁ : P
h₂ : h₁ ∈ s
h₃ : SameRay R (x -ᵥ p₁) (h₁ -ᵥ y)
⊢ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
exact ⟨p₁, h, h₁, h₂, h₃⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ WOppSide s x y ↔ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_comm, wOppSide_iff_exists_left h]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ (y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ x)) ↔ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ (y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ x)) → y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rintro (hy | ⟨p, hp, hr⟩)
[GOAL]
case mp.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
hy : y ∈ s
⊢ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
exact Or.inl hy
[GOAL]
case mp.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
p : P
hp : p ∈ s
hr : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p -ᵥ x)
⊢ y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
refine' Or.inr ⟨p, hp, _⟩
[GOAL]
case mp.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
p : P
hp : p ∈ s
hr : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p -ᵥ x)
⊢ SameRay R (x -ᵥ p) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rwa [SameRay.sameRay_comm, ← sameRay_neg_iff, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev]
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ (y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) → y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
rintro (hy | ⟨p, hp, hr⟩)
[GOAL]
case mpr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
hy : y ∈ s
⊢ y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
exact Or.inl hy
[GOAL]
case mpr.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
p : P
hp : p ∈ s
hr : SameRay R (x -ᵥ p) (p₂ -ᵥ y)
⊢ y ∈ s ∨ ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
refine' Or.inr ⟨p, hp, _⟩
[GOAL]
case mpr.inr.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
p : P
hp : p ∈ s
hr : SameRay R (x -ᵥ p) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p -ᵥ x)
[PROOFSTEP]
rwa [SameRay.sameRay_comm, ← sameRay_neg_iff, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ SOppSide s x y ↔ ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [SOppSide, and_comm, wOppSide_iff_exists_left h, and_assoc, and_congr_right_iff]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
⊢ ¬x ∈ s →
    (¬y ∈ s ∧ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) ↔
      ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y))
[PROOFSTEP]
intro hx
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
h : p₁ ∈ s
hx : ¬x ∈ s
⊢ ¬y ∈ s ∧ (x ∈ s ∨ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) ↔
    ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [or_iff_right hx]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ SOppSide s x y ↔ ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [SOppSide, and_comm, wOppSide_iff_exists_right h, and_assoc, and_congr_right_iff, and_congr_right_iff]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
⊢ ¬x ∈ s →
    ¬y ∈ s → ((y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) ↔ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y))
[PROOFSTEP]
rintro _ hy
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₂ : P
h : p₂ ∈ s
a✝ : ¬x ∈ s
hy : ¬y ∈ s
⊢ (y ∈ s ∨ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)) ↔ ∃ p₁, p₁ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
[PROOFSTEP]
rw [or_iff_right hy]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hxy : WSameSide s x y
hyz : WSameSide s y z
hy : ¬y ∈ s
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hxy with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, hxy⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hyz : WSameSide s y z
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rw [wSameSide_iff_exists_left hp₂, or_iff_right hy] at hyz 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hyz : ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (z -ᵥ p₂_1)
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hyz with ⟨p₃, hp₃, hyz⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (z -ᵥ p₃)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₁, hp₁, p₃, hp₃, hxy.trans hyz _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (z -ᵥ p₃)
⊢ y -ᵥ p₂ = 0 → x -ᵥ p₁ = 0 ∨ z -ᵥ p₃ = 0
[PROOFSTEP]
refine' fun h => False.elim _
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (z -ᵥ p₃)
h : y -ᵥ p₂ = 0
⊢ False
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (z -ᵥ p₃)
h : y = p₂
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact hy (h.symm ▸ hp₂)
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hxy : WSameSide s x y
hyz : WOppSide s y z
hy : ¬y ∈ s
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hxy with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, hxy⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hyz : WOppSide s y z
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_iff_exists_left hp₂, or_iff_right hy] at hyz 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hyz : ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ z)
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hyz with ⟨p₃, hp₃, hyz⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ z)
⊢ WOppSide s x z
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₁, hp₁, p₃, hp₃, hxy.trans hyz _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ z)
⊢ y -ᵥ p₂ = 0 → x -ᵥ p₁ = 0 ∨ p₃ -ᵥ z = 0
[PROOFSTEP]
refine' fun h => False.elim _
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ z)
h : y -ᵥ p₂ = 0
⊢ False
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ z)
h : y = p₂
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact hy (h.symm ▸ hp₂)
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hxy : WOppSide s x y
hyz : WOppSide s y z
hy : ¬y ∈ s
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hxy with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, hxy⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hyz : WOppSide s y z
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_iff_exists_left hp₂, or_iff_right hy] at hyz 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hyz : ∃ p₂_1, p₂_1 ∈ s ∧ SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₂_1 -ᵥ z)
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rcases hyz with ⟨p₃, hp₃, hyz⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (y -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ z)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
rw [← sameRay_neg_iff, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev] at hyz 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (p₂ -ᵥ y) (z -ᵥ p₃)
⊢ WSameSide s x z
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p₁, hp₁, p₃, hp₃, hxy.trans hyz _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (p₂ -ᵥ y) (z -ᵥ p₃)
⊢ p₂ -ᵥ y = 0 → x -ᵥ p₁ = 0 ∨ z -ᵥ p₃ = 0
[PROOFSTEP]
refine' fun h => False.elim _
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (p₂ -ᵥ y) (z -ᵥ p₃)
h : p₂ -ᵥ y = 0
⊢ False
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
hy : ¬y ∈ s
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
hxy : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
p₃ : P
hp₃ : p₃ ∈ s
hyz : SameRay R (p₂ -ᵥ y) (z -ᵥ p₃)
h : p₂ = y
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact hy (h ▸ hp₂)
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WSameSide s x y ∧ WOppSide s x y ↔ x ∈ s ∨ y ∈ s
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WSameSide s x y ∧ WOppSide s x y → x ∈ s ∨ y ∈ s
[PROOFSTEP]
rintro ⟨hs, ho⟩
[GOAL]
case mp.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hs : WSameSide s x y
ho : WOppSide s x y
⊢ x ∈ s ∨ y ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_comm] at ho 
[GOAL]
case mp.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hs : WSameSide s x y
ho : WOppSide s y x
⊢ x ∈ s ∨ y ∈ s
[PROOFSTEP]
by_contra h
[GOAL]
case mp.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hs : WSameSide s x y
ho : WOppSide s y x
h : ¬(x ∈ s ∨ y ∈ s)
⊢ False
[PROOFSTEP]
rw [not_or] at h 
[GOAL]
case mp.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hs : WSameSide s x y
ho : WOppSide s y x
h : ¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact h.1 (wOppSide_self_iff.1 (hs.trans_wOppSide ho h.2))
[GOAL]
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ x ∈ s ∨ y ∈ s → WSameSide s x y ∧ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro (h | h)
[GOAL]
case mpr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : x ∈ s
⊢ WSameSide s x y ∧ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
exact ⟨wSameSide_of_left_mem y h, wOppSide_of_left_mem y h⟩
[GOAL]
case mpr.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : y ∈ s
⊢ WSameSide s x y ∧ WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
exact ⟨wSameSide_of_right_mem x h, wOppSide_of_right_mem x h⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
⊢ ¬SOppSide s x y
[PROOFSTEP]
intro ho
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
ho : SOppSide s x y
⊢ False
[PROOFSTEP]
have hxy := wSameSide_and_wOppSide_iff.1 ⟨h, ho.1⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
ho : SOppSide s x y
hxy : x ∈ s ∨ y ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
rcases hxy with (hx | hy)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
ho : SOppSide s x y
hx : x ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact ho.2.1 hx
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WSameSide s x y
ho : SOppSide s x y
hy : y ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact ho.2.2 hy
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SSameSide s x y
⊢ ¬WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
intro ho
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SSameSide s x y
ho : WOppSide s x y
⊢ False
[PROOFSTEP]
have hxy := wSameSide_and_wOppSide_iff.1 ⟨h.1, ho⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SSameSide s x y
ho : WOppSide s x y
hxy : x ∈ s ∨ y ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
rcases hxy with (hx | hy)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SSameSide s x y
ho : WOppSide s x y
hx : x ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact h.2.1 hx
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SSameSide s x y
ho : WOppSide s x y
hy : y ∈ s
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact h.2.2 hy
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
⊢ WOppSide s x y ↔ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨fun h => _, fun ⟨p, hp, h⟩ => h.wOppSide₁₃ hp⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : WOppSide s x y
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h | h | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, h⟩⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x -ᵥ p₁ = 0
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p₁
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
rw [h]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p₁
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R p₁ p y
[PROOFSTEP]
exact ⟨p₁, hp₁, wbtw_self_left _ _ _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ -ᵥ y = 0
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ = y
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
rw [← h]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ = y
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p p₂
[PROOFSTEP]
exact ⟨p₂, hp₂, wbtw_self_right _ _ _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Wbtw R x p y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨lineMap x y (r₂ / (r₁ + r₂)), _, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro.refine'_1
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ ↑(lineMap x y) (r₂ / (r₁ + r₂)) ∈ s
[PROOFSTEP]
have : (r₂ / (r₁ + r₂)) • (y -ᵥ p₂ + (p₂ -ᵥ p₁) - (x -ᵥ p₁)) + (x -ᵥ p₁) = (r₂ / (r₁ + r₂)) • (p₂ -ᵥ p₁) := by
  rw [add_comm (y -ᵥ p₂), smul_sub, smul_add, add_sub_assoc, add_assoc, add_right_eq_self, div_eq_inv_mul, ←
    neg_vsub_eq_vsub_rev, smul_neg, ← smul_smul, ← h, smul_smul, ← neg_smul, ← sub_smul, ← div_eq_inv_mul, ←
    div_eq_inv_mul, ← neg_div, ← sub_div, sub_eq_add_neg, ← neg_add, neg_div, div_self (Left.add_pos hr₁ hr₂).ne.symm,
    neg_one_smul, neg_add_self]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ (r₂ / (r₁ + r₂)) • (y -ᵥ p₂ + (p₂ -ᵥ p₁) - (x -ᵥ p₁)) + (x -ᵥ p₁) = (r₂ / (r₁ + r₂)) • (p₂ -ᵥ p₁)
[PROOFSTEP]
rw [add_comm (y -ᵥ p₂), smul_sub, smul_add, add_sub_assoc, add_assoc, add_right_eq_self, div_eq_inv_mul, ←
  neg_vsub_eq_vsub_rev, smul_neg, ← smul_smul, ← h, smul_smul, ← neg_smul, ← sub_smul, ← div_eq_inv_mul, ←
  div_eq_inv_mul, ← neg_div, ← sub_div, sub_eq_add_neg, ← neg_add, neg_div, div_self (Left.add_pos hr₁ hr₂).ne.symm,
  neg_one_smul, neg_add_self]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro.refine'_1
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
this : (r₂ / (r₁ + r₂)) • (y -ᵥ p₂ + (p₂ -ᵥ p₁) - (x -ᵥ p₁)) + (x -ᵥ p₁) = (r₂ / (r₁ + r₂)) • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ↑(lineMap x y) (r₂ / (r₁ + r₂)) ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [lineMap_apply, ← vsub_vadd x p₁, ← vsub_vadd y p₂, vsub_vadd_eq_vsub_sub, vadd_vsub_assoc, ← vadd_assoc,
  vadd_eq_add, this]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro.refine'_1
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
this : (r₂ / (r₁ + r₂)) • (y -ᵥ p₂ + (p₂ -ᵥ p₁) - (x -ᵥ p₁)) + (x -ᵥ p₁) = (r₂ / (r₁ + r₂)) • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ (r₂ / (r₁ + r₂)) • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s
[PROOFSTEP]
exact s.smul_vsub_vadd_mem (r₂ / (r₁ + r₂)) hp₂ hp₁ hp₁
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro.refine'_2
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p₁) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ Wbtw R x (↑(lineMap x y) (r₂ / (r₁ + r₂))) y
[PROOFSTEP]
exact
  Set.mem_image_of_mem _
    ⟨div_nonneg hr₂.le (Left.add_pos hr₁ hr₂).le,
      div_le_one_of_le (le_add_of_nonneg_left hr₁.le) (Left.add_pos hr₁ hr₂).le⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SOppSide s x y
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Sbtw R x p y
[PROOFSTEP]
obtain ⟨p, hp, hw⟩ := wOppSide_iff_exists_wbtw.1 h.wOppSide
[GOAL]
case intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SOppSide s x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ ∃ p, p ∈ s ∧ Sbtw R x p y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨p, hp, hw, _, _⟩
[GOAL]
case intro.intro.refine'_1
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SOppSide s x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ p ≠ x
[PROOFSTEP]
rintro rfl
[GOAL]
case intro.intro.refine'_1
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
y p : P
hp : p ∈ s
h : SOppSide s p y
hw : Wbtw R p p y
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact h.2.1 hp
[GOAL]
case intro.intro.refine'_2
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : SOppSide s x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ p ≠ y
[PROOFSTEP]
rintro rfl
[GOAL]
case intro.intro.refine'_2
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hp : p ∈ s
h : SOppSide s x p
hw : Wbtw R x p p
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact h.2.2 hp
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
h : Sbtw R x y z
hx : ¬x ∈ s
hy : y ∈ s
⊢ SOppSide s x z
[PROOFSTEP]
refine' ⟨h.wbtw.wOppSide₁₃ hy, hx, fun hz => hx _⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y z : P
h : Sbtw R x y z
hx : ¬x ∈ s
hy : y ∈ s
hz : z ∈ s
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rcases h with ⟨⟨t, ⟨ht0, ht1⟩, rfl⟩, hyx, hyz⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : ↑(lineMap x z) t ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [lineMap_apply] at hy 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
have ht : t ≠ 1 := by
  rintro rfl
  simp [lineMap_apply] at hyz 
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
⊢ t ≠ 1
[PROOFSTEP]
rintro rfl
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
ht0 : 0 ≤ 1
ht1 : 1 ≤ 1
hy : 1 • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) 1 ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) 1 ≠ z
⊢ False
[PROOFSTEP]
simp [lineMap_apply] at hyz 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
ht : t ≠ 1
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
have hy' := vsub_mem_direction hy hz
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
ht : t ≠ 1
hy' : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x -ᵥ z ∈ direction s
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rw [vadd_vsub_assoc, ← neg_vsub_eq_vsub_rev z, ← neg_one_smul R (z -ᵥ x), ← add_smul, ← sub_eq_add_neg,
  s.direction.smul_mem_iff (sub_ne_zero_of_ne ht)] at hy' 
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : ¬x ∈ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : ↑(lineMap x z) t ≠ x
hyz : ↑(lineMap x z) t ≠ z
ht : t ≠ 1
hy' : z -ᵥ x ∈ direction s
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rwa [vadd_mem_iff_mem_of_mem_direction (Submodule.smul_mem _ _ hy')] at hy 
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ p₂ : P
hx : ¬x ∈ s
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : 0 < t
⊢ SSameSide s (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂) x
[PROOFSTEP]
refine' ⟨wSameSide_smul_vsub_vadd_left x hp₁ hp₂ ht.le, fun h => hx _, hx⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ p₂ : P
hx : ¬x ∈ s
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : 0 < t
h : t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂ ∈ s
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rwa [vadd_mem_iff_mem_direction _ hp₂, s.direction.smul_mem_iff ht.ne.symm, vsub_right_mem_direction_iff_mem hp₁] at h 
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ p₂ : P
hx : ¬x ∈ s
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : t < 0
⊢ SOppSide s (t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂) x
[PROOFSTEP]
refine' ⟨wOppSide_smul_vsub_vadd_left x hp₁ hp₂ ht.le, fun h => hx _, hx⟩
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p₁ p₂ : P
hx : ¬x ∈ s
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
t : R
ht : t < 0
h : t • (x -ᵥ p₁) +ᵥ p₂ ∈ s
⊢ x ∈ s
[PROOFSTEP]
rwa [vadd_mem_iff_mem_direction _ hp₂, s.direction.smul_mem_iff ht.ne, vsub_right_mem_direction_iff_mem hp₁] at h 
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
⊢ {y | WSameSide s x y} = Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Ici 0) ↑s
[PROOFSTEP]
ext y
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ y ∈ {y | WSameSide s x y} ↔ y ∈ Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Ici 0) ↑s
[PROOFSTEP]
simp_rw [Set.mem_setOf, Set.mem_image2, Set.mem_Ici]
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ WSameSide s x y ↔ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ WSameSide s x y → ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [wSameSide_iff_exists_left hp, or_iff_right hx]
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p) (y -ᵥ p₂)) → ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₂, hp₂, h | h | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, h⟩⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x -ᵥ p = 0
⊢ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p
⊢ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hx (h.symm ▸ hp))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : y -ᵥ p₂ = 0
⊢ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : y = p₂
⊢ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨0, p₂, le_refl _, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : y = p₂
⊢ 0 • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
simp [h]
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (y -ᵥ p₂)
⊢ ∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨r₁ / r₂, p₂, (div_pos hr₁ hr₂).le, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (y -ᵥ p₂)
⊢ (r₁ / r₂) • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
rw [div_eq_inv_mul, ← smul_smul, h, smul_smul, inv_mul_cancel hr₂.ne.symm, one_smul, vsub_vadd]
[GOAL]
case h.mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ a b, 0 ≤ a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y) → WSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨t, p', ht, hp', rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
t : R
p' : P
ht : 0 ≤ t
hp' : p' ∈ ↑s
⊢ WSameSide s x (t • (x -ᵥ p) +ᵥ p')
[PROOFSTEP]
exact wSameSide_smul_vsub_vadd_right x hp hp' ht
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
⊢ {y | SSameSide s x y} = Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Ioi 0) ↑s
[PROOFSTEP]
ext y
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ y ∈ {y | SSameSide s x y} ↔ y ∈ Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Ioi 0) ↑s
[PROOFSTEP]
simp_rw [Set.mem_setOf, Set.mem_image2, Set.mem_Ioi]
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ SSameSide s x y ↔ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ SSameSide s x y → ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [sSameSide_iff_exists_left hp]
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p) (y -ᵥ p₂)) → ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨-, hy, p₂, hp₂, h | h | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, h⟩⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x -ᵥ p = 0
⊢ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p
⊢ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hx (h.symm ▸ hp))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : y -ᵥ p₂ = 0
⊢ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : y = p₂
⊢ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hy (h.symm ▸ hp₂))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (y -ᵥ p₂)
⊢ ∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨r₁ / r₂, p₂, div_pos hr₁ hr₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (y -ᵥ p₂)
⊢ (r₁ / r₂) • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
rw [div_eq_inv_mul, ← smul_smul, h, smul_smul, inv_mul_cancel hr₂.ne.symm, one_smul, vsub_vadd]
[GOAL]
case h.mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ a b, 0 < a ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y) → SSameSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨t, p', ht, hp', rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
t : R
p' : P
ht : 0 < t
hp' : p' ∈ ↑s
⊢ SSameSide s x (t • (x -ᵥ p) +ᵥ p')
[PROOFSTEP]
exact sSameSide_smul_vsub_vadd_right hx hp hp' ht
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
⊢ {y | WOppSide s x y} = Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Iic 0) ↑s
[PROOFSTEP]
ext y
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ y ∈ {y | WOppSide s x y} ↔ y ∈ Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Iic 0) ↑s
[PROOFSTEP]
simp_rw [Set.mem_setOf, Set.mem_image2, Set.mem_Iic]
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ WOppSide s x y ↔ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ WOppSide s x y → ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [wOppSide_iff_exists_left hp, or_iff_right hx]
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p) (p₂ -ᵥ y)) → ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨p₂, hp₂, h | h | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, h⟩⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x -ᵥ p = 0
⊢ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p
⊢ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hx (h.symm ▸ hp))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ -ᵥ y = 0
⊢ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ = y
⊢ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨0, p₂, le_refl _, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ = y
⊢ 0 • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
simp [h]
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ ∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨-r₁ / r₂, p₂, (div_neg_of_neg_of_pos (Left.neg_neg_iff.2 hr₁) hr₂).le, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ (-r₁ / r₂) • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
rw [div_eq_inv_mul, ← smul_smul, neg_smul, h, smul_neg, smul_smul, inv_mul_cancel hr₂.ne.symm, one_smul,
  neg_vsub_eq_vsub_rev, vsub_vadd]
[GOAL]
case h.mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ a b, a ≤ 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y) → WOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨t, p', ht, hp', rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
t : R
p' : P
ht : t ≤ 0
hp' : p' ∈ ↑s
⊢ WOppSide s x (t • (x -ᵥ p) +ᵥ p')
[PROOFSTEP]
exact wOppSide_smul_vsub_vadd_right x hp hp' ht
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
⊢ {y | SOppSide s x y} = Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Iio 0) ↑s
[PROOFSTEP]
ext y
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ y ∈ {y | SOppSide s x y} ↔ y ∈ Set.image2 (fun t q => t • (x -ᵥ p) +ᵥ q) (Set.Iio 0) ↑s
[PROOFSTEP]
simp_rw [Set.mem_setOf, Set.mem_image2, Set.mem_Iio]
[GOAL]
case h
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ SOppSide s x y ↔ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ SOppSide s x y → ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [sOppSide_iff_exists_left hp]
[GOAL]
case h.mp
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (¬x ∈ s ∧ ¬y ∈ s ∧ ∃ p₂, p₂ ∈ s ∧ SameRay R (x -ᵥ p) (p₂ -ᵥ y)) → ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨-, hy, p₂, hp₂, h | h | ⟨r₁, r₂, hr₁, hr₂, h⟩⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x -ᵥ p = 0
⊢ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : x = p
⊢ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hx (h.symm ▸ hp))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ -ᵥ y = 0
⊢ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
rw [vsub_eq_zero_iff_eq] at h 
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : p₂ = y
⊢ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
exact False.elim (hy (h ▸ hp₂))
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ ∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y
[PROOFSTEP]
refine' ⟨-r₁ / r₂, p₂, div_neg_of_neg_of_pos (Left.neg_neg_iff.2 hr₁) hr₂, hp₂, _⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.inr.inr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
hy : ¬y ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : R
hr₁ : 0 < r₁
hr₂ : 0 < r₂
h : r₁ • (x -ᵥ p) = r₂ • (p₂ -ᵥ y)
⊢ (-r₁ / r₂) • (x -ᵥ p) +ᵥ p₂ = y
[PROOFSTEP]
rw [div_eq_inv_mul, ← smul_smul, neg_smul, h, smul_neg, smul_smul, inv_mul_cancel hr₂.ne.symm, one_smul,
  neg_vsub_eq_vsub_rev, vsub_vadd]
[GOAL]
case h.mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
y : P
⊢ (∃ a b, a < 0 ∧ b ∈ ↑s ∧ a • (x -ᵥ p) +ᵥ b = y) → SOppSide s x y
[PROOFSTEP]
rintro ⟨t, p', ht, hp', rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x p : P
hx : ¬x ∈ s
hp : p ∈ s
t : R
p' : P
ht : t < 0
hp' : p' ∈ ↑s
⊢ SOppSide s x (t • (x -ᵥ p) +ᵥ p')
[PROOFSTEP]
exact sOppSide_smul_vsub_vadd_right hx hp hp' ht
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
hy : ¬y ∈ s
⊢ SOppSide s y (↑(pointReflection R x) y)
[PROOFSTEP]
refine' (sbtw_pointReflection_of_ne R fun h => hy _).sOppSide_of_not_mem_of_mem hy hx
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁶ : LinearOrderedField R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
hx : x ∈ s
hy : ¬y ∈ s
h : x = y
⊢ y ∈ s
[PROOFSTEP]
rwa [← h]
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsConnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
obtain ⟨p, hp⟩ := h
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
⊢ IsConnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
haveI : Nonempty s := ⟨⟨p, hp⟩⟩
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
by_cases hx : x ∈ s
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
⊢ IsConnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [wSameSide_of_left_mem, hx]
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
⊢ IsConnected {y | True}
[PROOFSTEP]
have := AddTorsor.connectedSpace V P
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this✝ : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
this : ConnectedSpace P
⊢ IsConnected {y | True}
[PROOFSTEP]
exact isConnected_univ
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsConnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [setOf_wSameSide_eq_image2 hx hp, ← Set.image_prod]
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsConnected ((fun x_1 => x_1.fst • (x -ᵥ p) +ᵥ x_1.snd) '' Set.Ici 0 ×ˢ ↑s)
[PROOFSTEP]
refine'
  (isConnected_Ici.prod (isConnected_iff_connectedSpace.2 _)).image _
    ((continuous_fst.smul continuous_const).vadd continuous_snd).continuousOn
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ ConnectedSpace ↑↑s
[PROOFSTEP]
convert AddTorsor.connectedSpace s.direction s
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
⊢ IsPreconnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rcases Set.eq_empty_or_nonempty (s : Set P) with (h | h)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : ↑s = ∅
⊢ IsPreconnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [coe_eq_bot_iff] at h 
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [h, not_wSameSide_bot]
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsPreconnected {y | WSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
exact (isConnected_setOf_wSameSide x h).isPreconnected
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsConnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
obtain ⟨p, hp⟩ := h
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
⊢ IsConnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
haveI : Nonempty s := ⟨⟨p, hp⟩⟩
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [setOf_sSameSide_eq_image2 hx hp, ← Set.image_prod]
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected ((fun x_1 => x_1.fst • (x -ᵥ p) +ᵥ x_1.snd) '' Set.Ioi 0 ×ˢ ↑s)
[PROOFSTEP]
refine'
  (isConnected_Ioi.prod (isConnected_iff_connectedSpace.2 _)).image _
    ((continuous_fst.smul continuous_const).vadd continuous_snd).continuousOn
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ ConnectedSpace ↑↑s
[PROOFSTEP]
convert AddTorsor.connectedSpace s.direction s
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rcases Set.eq_empty_or_nonempty (s : Set P) with (h | h)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : ↑s = ∅
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [coe_eq_bot_iff] at h 
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [h, not_sSameSide_bot]
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
by_cases hx : x ∈ s
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [hx, SSameSide, not_true, false_and_iff, and_false_iff]
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | SSameSide s x y}
[PROOFSTEP]
exact (isConnected_setOf_sSameSide hx h).isPreconnected
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsConnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
obtain ⟨p, hp⟩ := h
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
⊢ IsConnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
haveI : Nonempty s := ⟨⟨p, hp⟩⟩
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
by_cases hx : x ∈ s
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
⊢ IsConnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [wOppSide_of_left_mem, hx]
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
⊢ IsConnected {y | True}
[PROOFSTEP]
have := AddTorsor.connectedSpace V P
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this✝ : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : x ∈ s
this : ConnectedSpace P
⊢ IsConnected {y | True}
[PROOFSTEP]
exact isConnected_univ
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsConnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [setOf_wOppSide_eq_image2 hx hp, ← Set.image_prod]
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsConnected ((fun x_1 => x_1.fst • (x -ᵥ p) +ᵥ x_1.snd) '' Set.Iic 0 ×ˢ ↑s)
[PROOFSTEP]
refine'
  (isConnected_Iic.prod (isConnected_iff_connectedSpace.2 _)).image _
    ((continuous_fst.smul continuous_const).vadd continuous_snd).continuousOn
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
hx : ¬x ∈ s
⊢ ConnectedSpace ↑↑s
[PROOFSTEP]
convert AddTorsor.connectedSpace s.direction s
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
⊢ IsPreconnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rcases Set.eq_empty_or_nonempty (s : Set P) with (h | h)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : ↑s = ∅
⊢ IsPreconnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [coe_eq_bot_iff] at h 
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [h, not_wOppSide_bot]
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsPreconnected {y | WOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
exact (isConnected_setOf_wOppSide x h).isPreconnected
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsConnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
obtain ⟨p, hp⟩ := h
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
⊢ IsConnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
haveI : Nonempty s := ⟨⟨p, hp⟩⟩
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [setOf_sOppSide_eq_image2 hx hp, ← Set.image_prod]
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ IsConnected ((fun x_1 => x_1.fst • (x -ᵥ p) +ᵥ x_1.snd) '' Set.Iio 0 ×ˢ ↑s)
[PROOFSTEP]
refine'
  (isConnected_Iio.prod (isConnected_iff_connectedSpace.2 _)).image _
    ((continuous_fst.smul continuous_const).vadd continuous_snd).continuousOn
[GOAL]
case intro
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
hx : ¬x ∈ s
p : P
hp : p ∈ ↑s
this : Nonempty { x // x ∈ s }
⊢ ConnectedSpace ↑↑s
[PROOFSTEP]
convert AddTorsor.connectedSpace s.direction s
[GOAL]
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rcases Set.eq_empty_or_nonempty (s : Set P) with (h | h)
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : ↑s = ∅
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
rw [coe_eq_bot_iff] at h 
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [h, not_sOppSide_bot]
[GOAL]
case inl
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : s = ⊥
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case inr
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
by_cases hx : x ∈ s
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
simp only [hx, SOppSide, not_true, false_and_iff, and_false_iff]
[GOAL]
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | False}
[PROOFSTEP]
exact isPreconnected_empty
[GOAL]
case neg
R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
x : P
h : Set.Nonempty ↑s
hx : ¬x ∈ s
⊢ IsPreconnected {y | SOppSide s x y}
[PROOFSTEP]
exact (isConnected_setOf_sOppSide hx h).isPreconnected
