let p1, p2, p3 be Element of REAL 3; ( (((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) iff (((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) )
F2:
for r1, r2 being Element of REAL
for R being Element of 3 -tuples_on REAL holds (r1 * R) - (r2 * R) = (r1 - r2) * R
A1:
( <e1> . 1 = 1 & <e1> . 2 = 0 & <e1> . 3 = 0 )
by FINSEQ_1:62;
A2:
( <e2> . 1 = 0 & <e2> . 2 = 1 & <e2> . 3 = 0 )
by FINSEQ_1:62;
A3:
( <e3> . 1 = 0 & <e3> . 2 = 0 & <e3> . 3 = 1 )
by FINSEQ_1:62;
thus
( (((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) implies (((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) )
( (((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) implies (((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) )
now assume C1:
(((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> )
;
( (((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) implies (((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) )
((((((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> )) + ((((p3 . 1) * <e1> ) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ))
proof
D1:
((p2 . 1) * <e1> ) . 1 =
(p2 . 1) * 1
by A1, RVSUM_1:66
.=
p2 . 1
;
D2:
((p2 . 1) * <e1> ) . 2 =
(p2 . 1) * 0
by A1, RVSUM_1:66
.=
0
;
D3:
((p2 . 1) * <e1> ) . 3 =
(p2 . 1) * 0
by A1, RVSUM_1:66
.=
0
;
D4:
((p2 . 2) * <e2> ) . 1 =
(p2 . 2) * (<e2> . 1)
by RVSUM_1:66
.=
0
by A2
;
D5:
((p2 . 2) * <e2> ) . 2 =
(p2 . 2) * 1
by A2, RVSUM_1:66
.=
p2 . 2
;
D6:
((p2 . 2) * <e2> ) . 3 =
(p2 . 2) * 0
by A2, RVSUM_1:66
.=
0
;
D7:
((p2 . 3) * <e3> ) . 1 =
(p2 . 3) * 0
by A3, RVSUM_1:66
.=
0
;
D8:
((p2 . 3) * <e3> ) . 2 =
(p2 . 3) * 0
by A3, RVSUM_1:66
.=
0
;
D9:
((p2 . 3) * <e3> ) . 3 =
(p2 . 3) * 1
by A3, RVSUM_1:66
.=
p2 . 3
;
D10:
((p3 . 1) * <e1> ) . 1 =
(p3 . 1) * 1
by A1, RVSUM_1:66
.=
p3 . 1
;
D11:
((p3 . 1) * <e1> ) . 2 =
(p3 . 1) * 0
by A1, RVSUM_1:66
.=
0
;
D12:
((p3 . 1) * <e1> ) . 3 =
(p3 . 1) * 0
by A1, RVSUM_1:66
.=
0
;
D13:
((p3 . 2) * <e2> ) . 1 =
(p3 . 2) * (<e2> . 1)
by RVSUM_1:66
.=
0
by A2
;
D14:
((p3 . 2) * <e2> ) . 2 =
(p3 . 2) * 1
by A2, RVSUM_1:66
.=
p3 . 2
;
D15:
((p3 . 2) * <e2> ) . 3 =
(p3 . 2) * 0
by A2, RVSUM_1:66
.=
0
;
D16:
((p3 . 3) * <e3> ) . 1 =
(p3 . 3) * 0
by A3, RVSUM_1:66
.=
0
;
D17:
((p3 . 3) * <e3> ) . 2 =
(p3 . 3) * 0
by A3, RVSUM_1:66
.=
0
;
D18:
((p3 . 3) * <e3> ) . 3 =
(p3 . 3) * 1
by A3, RVSUM_1:66
.=
p3 . 3
;
D19:
(((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) =
((p2 . 1) * <e1> ) + (((p2 . 2) * <e2> ) + ((p2 . 3) * <e3> ))
by RVSUM_1:32
.=
((p2 . 1) * <e1> ) + |[(0 + 0 ),((p2 . 2) + 0 ),(0 + (p2 . 3))]|
by D4, D5, D6, D7, D8, D9, Lm4
.=
|[(p2 . 1),0 ,0 ]| + |[0 ,(p2 . 2),(p2 . 3)]|
by D1, D2, D3, Lm1
.=
|[((p2 . 1) + 0 ),(0 + (p2 . 2)),(0 + (p2 . 3))]|
by LmA31
.=
|[(p2 . 1),(p2 . 2),(p2 . 3)]|
;
D20:
(((p3 . 1) * <e1> ) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ) =
((p3 . 1) * <e1> ) + (((p3 . 2) * <e2> ) + ((p3 . 3) * <e3> ))
by RVSUM_1:32
.=
((p3 . 1) * <e1> ) + |[(0 + 0 ),((p3 . 2) + 0 ),(0 + (p3 . 3))]|
by D13, D14, D15, D16, D17, D18, Lm4
.=
|[(p3 . 1),0 ,0 ]| + |[0 ,(p3 . 2),(p3 . 3)]|
by D10, D11, D12, Lm1
.=
|[((p3 . 1) + 0 ),(0 + (p3 . 2)),(0 + (p3 . 3))]|
by LmA31
.=
|[(p3 . 1),(p3 . 2),(p3 . 3)]|
;
((((((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ) =
(((((p2 . 1) * <e1> ) + (((p2 . 2) * <e2> ) + ((p2 . 3) * <e3> ))) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32
.=
(((((p2 . 1) * <e1> ) + |[(0 + 0 ),((p2 . 2) + 0 ),(0 + (p2 . 3))]|) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by D4, D5, D6, D7, D8, D9, Lm4
.=
(((|[(p2 . 1),0 ,0 ]| + |[0 ,(p2 . 2),(p2 . 3)]|) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by D1, D2, D3, Lm1
.=
((|[((p2 . 1) + 0 ),(0 + (p2 . 2)),(0 + (p2 . 3))]| + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by LmA31
.=
((|[(p2 . 1),(p2 . 2),(p2 . 3)]| + |[(p3 . 1),0 ,0 ]|) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by D10, D11, D12, Lm1
.=
(|[((p2 . 1) + (p3 . 1)),((p2 . 2) + 0 ),((p2 . 3) + 0 )]| + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by LmA31
.=
(|[((p2 . 1) + (p3 . 1)),(p2 . 2),(p2 . 3)]| + |[0 ,(p3 . 2),0 ]|) + ((p3 . 3) * <e3> )
by D13, D14, D15, Lm1
.=
|[(((p2 . 1) + (p3 . 1)) + 0 ),((p2 . 2) + (p3 . 2)),((p2 . 3) + 0 )]| + ((p3 . 3) * <e3> )
by LmA31
.=
|[((p2 . 1) + (p3 . 1)),((p2 . 2) + (p3 . 2)),(p2 . 3)]| + |[0 ,0 ,(p3 . 3)]|
by D16, D17, D18, Lm1
.=
|[(((p2 . 1) + (p3 . 1)) + 0 ),(((p2 . 2) + (p3 . 2)) + 0 ),((p2 . 3) + (p3 . 3))]|
by LmA31
;
hence
((((((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> )) + ((((p3 . 1) * <e1> ) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> ))
by D19, D20, LmA31;
verum
end; then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> )) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by EUCLIDLP:29, C1;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((((p1 . 1) * <e1> ) - ((p3 . 1) * <e1> )) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by F2;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((((p1 . 1) * <e1> ) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) - ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 1) * <e1> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) + (((p3 . 1) * <e1> ) - ((p3 . 1) * <e1> ))) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) + (0.REAL 3)) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:58;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((p1 . 1) * <e1> ) + ((((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> ) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ))) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by EUCLID_4:1;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) * <e3> ) - ((p3 . 3) * <e3> ))) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by F2;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) - ((p3 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) - ((p3 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 3) * <e3> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + (((p3 . 3) * <e3> ) - ((p3 . 3) * <e3> ))
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )) + (0.REAL 3)
by RVSUM_1:58;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )
by EUCLID_4:1;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) * <e3> ) + ((p3 . 2) * <e2> ))
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((p1 . 1) * <e1> ) + (((p1 . 2) * <e2> ) - ((p3 . 2) * <e2> ))) + (((p1 . 3) * <e3> ) + ((p3 . 2) * <e2> ))
by F2;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + (- ((p3 . 2) * <e2> ))) + (((p1 . 3) * <e3> ) + ((p3 . 2) * <e2> ))
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) - ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + ((p3 . 2) * <e2> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = (((((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) - ((p3 . 2) * <e2> )) + ((p3 . 2) * <e2> )
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + (((p3 . 2) * <e2> ) - ((p3 . 2) * <e2> ))
by RVSUM_1:32;
then
((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) = ((((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> )) + (0.REAL 3)
by RVSUM_1:58;
hence
(
(((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) implies
(((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) )
by EUCLID_4:1;
verum end;
hence
( (((p2 . 1) * <e1> ) + ((p2 . 2) * <e2> )) + ((p2 . 3) * <e3> ) = ((((p1 . 1) - (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p1 . 2) - (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p1 . 3) - (p3 . 3)) * <e3> ) implies (((p1 . 1) * <e1> ) + ((p1 . 2) * <e2> )) + ((p1 . 3) * <e3> ) = ((((p2 . 1) + (p3 . 1)) * <e1> ) + (((p2 . 2) + (p3 . 2)) * <e2> )) + (((p2 . 3) + (p3 . 3)) * <e3> ) )
; verum