Nuprl Lemma : Beeson's Constructive Tarski Geometry

Tarski and his students (Szemeilew, Gupta) gave a
first order axiomatic theory for Euclidean plane geometry
that had only Points as elements and two relations.
 ternary "betweeness" relation and quaternary "congruence" relation
  (which defines binary "same length" relation on segments).

They made the system minimal, so that the axioms were all independent
and none of them could be derived from the others (using classical logic).

Beeson has given constructive, intuitionistic logic, version of Tarski's
system -- which we formalize here in Nuprl. We use constructive
logic and do not assume that equality of Points is decidable.
Therefore, theorem stating that for
all points and satisfying some constraints P(A,B)
there exists point satisfying constraints Q(A,B,C)
may not be proved by cases where if A=B then is constructed one way
and if not(A=B) then is constructed another way.

Because of this, Beeson must add few axioms that
were derivable (using classical logic) in Tarski's system.
Also, to make all of the constructions continuous functions of their input
points, two of the axioms (the "extend" axiom and the "inner Pasch" axiom)
that construct new points are restricted to non-degenerate cases
(only segments with distinct endpoints can be extended, and
 the "inner Pasch" requires non-colinear triangle and strict betweenness).

Finally, Beeson's axioms assume that the betweenness relation and the congruence
relation are "stable" propositions about points (a proposition is stable
if (¬¬P)  ).

The formal definition of EuclideanPlane has the form 
{e:EuclideanStructure| euclidean-axioms(e)} -- follow those links (right click) for
further documentation.   ⋅


Latex:
Tarski  and  his  students  (Szemeilew,  Gupta)  gave  a
first  order  axiomatic  theory  for  Euclidean  plane  geometry
that  had  only  Points  as  elements  and  two  relations.
  a  ternary  "betweeness"  relation  and  a  quaternary  "congruence"  relation
    (which  defines  a  binary  "same  length"  relation  on  segments).

They  made  the  system  minimal,  so  that  the  axioms  were  all  independent
and  none  of  them  could  be  derived  from  the  others  (using  classical  logic).

Beeson  has  given  a  constructive,  intuitionistic  logic,  version  of  Tarski's
system  --  which  we  formalize  here  in  Nuprl.  We  use  constructive
logic  and  do  not  assume  that  equality  of  Points  is  decidable.
Therefore,  a  theorem  stating  that  for
all  points  A  and  B  satisfying  some  constraints  P(A,B)
there  exists  a  point  C  satisfying  constraints  Q(A,B,C)
may  not  be  proved  by  cases  where  if  A=B  then  C  is  constructed  one  way
and  if  not(A=B)  then  C  is  constructed  another  way.

Because  of  this,  Beeson  must  add  a  few  axioms  that
were  derivable  (using  classical  logic)  in  Tarski's  system.
Also,  to  make  all  of  the  constructions  continuous  functions  of  their  input
points,  two  of  the  axioms  (the  "extend"  axiom  and  the  "inner  Pasch"  axiom)
that  construct  new  points  are  restricted  to  non-degenerate  cases
(only  segments  with  distinct  endpoints  can  be  extended,  and
  the  "inner  Pasch"  requires  a  non-colinear  triangle  and  strict  betweenness).

Finally,  Beeson's  axioms  assume  that  the  betweenness  relation  and  the  congruence
relation  are  "stable"  propositions  about  points  (a  proposition  P  is  stable
if  (\mneg{}\mneg{}P)  {}\mRightarrow{}  P  ).

The  formal  definition  of  a  EuclideanPlane  has  the  form 
\{e:EuclideanStructure|  euclidean-axioms(e)\}  --  follow  those  links  (right  click)  for
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