Theorem axeuclid 24001

Description: Euclid's axiom. Take an angle B A C and a point D between B and C. Now, if you extend the segment A D to a point T, then T lies between two points x and y that lie on the angle. Axiom A10 of [Schwabhauser] p. 13. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2013.)

Assertion

Ref	Expression
axeuclid	|- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( D Btwn <. A , T >. /\ D Btwn <. B , C >. /\ A =/= D ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) ( B Btwn <. A , x >. /\ C Btwn <. A , y >. /\ T Btwn <. x , y >. ) ) )

Distinct variable groups:   x, A, y   x, B, y   x, C, y   x, D, y   x, N, y   x, T, y

Proof of Theorem axeuclid

Dummy variables i p q r s u are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl21 1033	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> A e. ( EE ` N ) )
2		simpl22 1034	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> B e. ( EE ` N ) )
3	1, 2	jca 518	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) ) )
4		simpl23 1035	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> C e. ( EE ` N ) )
5		simpl3r 1011	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> T e. ( EE ` N ) )
6	4, 5	jca 518	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> ( C e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) )
7		simprll 738	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> p e. ( 0 [,] 1 ) )
8		simprlr 739	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> q e. ( 0 [,] 1 ) )
9		simp21 988	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> A e. ( EE ` N ) )
10	9	ad2antrr 706	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) -> A e. ( EE ` N ) )
11		fveecn 23940	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( A e. ( EE ` N ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( A ` i ) e. CC )
12	10, 11	sylan 457	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( A ` i ) e. CC )
13		simp3r 984	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> T e. ( EE ` N ) )
14	13	ad2antrr 706	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) -> T e. ( EE ` N ) )
15		fveecn 23940	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( T e. ( EE ` N ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( T ` i ) e. CC )
16	14, 15	sylan 457	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( T ` i ) e. CC )
17		mulid2 8832	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( A ` i ) e. CC -> ( 1 x. ( A ` i ) ) = ( A ` i ) )
18		mul02 8986	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( T ` i ) e. CC -> ( 0 x. ( T ` i ) ) = 0 )
19	17, 18	oveqan12d 5839	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( A ` i ) e. CC /\ ( T ` i ) e. CC ) -> ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) = ( ( A ` i ) + 0 ) )
20		addid1 8988	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( A ` i ) e. CC -> ( ( A ` i ) + 0 ) = ( A ` i ) )
21	20	adantr 451	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( A ` i ) e. CC /\ ( T ` i ) e. CC ) -> ( ( A ` i ) + 0 ) = ( A ` i ) )
22	19, 21	eqtrd 2316	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( A ` i ) e. CC /\ ( T ` i ) e. CC ) -> ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) )
23	12, 16, 22	syl2anc 642	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) )
24		oveq2 5828	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( p = 0 -> ( 1 - p ) = ( 1 - 0 ) )
25		ax-1cn 8791	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- 1 e. CC
26	25	subid1i 9114	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( 1 - 0 ) = 1
27	24, 26	syl6eq 2332	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( p = 0 -> ( 1 - p ) = 1 )
28	27	oveq1d 5835	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( p = 0 -> ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) = ( 1 x. ( A ` i ) ) )
29		oveq1 5827	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( p = 0 -> ( p x. ( T ` i ) ) = ( 0 x. ( T ` i ) ) )
30	28, 29	oveq12d 5838	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( p = 0 -> ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) )
31	30	eqeq1d 2292	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( p = 0 -> ( ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) <-> ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) ) )
32	31	ad2antlr 707	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) <-> ( ( 1 x. ( A ` i ) ) + ( 0 x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) ) )
33	23, 32	mpbird 223	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( A ` i ) )
34	33	eqeq2d 2295	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) <-> ( D ` i ) = ( A ` i ) ) )
35		eqcom 2286	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( D ` i ) = ( A ` i ) <-> ( A ` i ) = ( D ` i ) )
36	34, 35	syl6bb 252	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) <-> ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
37	36	biimpd 198	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) -> ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
38	37	adantrd 454	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) /\ i e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) -> ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
39	38	ralimdva 2622	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ p = 0 ) -> ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) -> A. i e. ( 1 ... N ) ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
40	39	impancom 427	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> ( p = 0 -> A. i e. ( 1 ... N ) ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
41	9	ad2antrr 706	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> A e. ( EE ` N ) )
42		simp3l 983	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> D e. ( EE ` N ) )
43	42	ad2antrr 706	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> D e. ( EE ` N ) )
44		eqeefv 23941	. . . . . . . . . 10 |- ( ( A e. ( EE ` N ) /\ D e. ( EE ` N ) ) -> ( A = D <-> A. i e. ( 1 ... N ) ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
45	41, 43, 44	syl2anc 642	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> ( A = D <-> A. i e. ( 1 ... N ) ( A ` i ) = ( D ` i ) ) )
46	40, 45	sylibrd 225	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> ( p = 0 -> A = D ) )
47	46	necon3d 2485	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) ) -> ( A =/= D -> p =/= 0 ) )
48	47	impr 602	. . . . . 6 |- ( ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) -> p =/= 0 )
49	48	anasss 628	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> p =/= 0 )
50		eqtr2 2302	. . . . . . . 8 |- ( ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) -> ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) )
51	50	ralimi 2619	. . . . . . 7 |- ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) -> A. i e. ( 1 ... N ) ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) )
52	51	adantr 451	. . . . . 6 |- ( ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) -> A. i e. ( 1 ... N ) ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) )
53	52	ad2antll 709	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> A. i e. ( 1 ... N ) ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) )
54		axeuclidlem 24000	. . . . 5 |- ( ( ( ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) ) /\ ( C e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) /\ p =/= 0 ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
55	3, 6, 7, 8, 49, 53, 54	syl231anc 1202	. . . 4 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) /\ ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
56	55	exp32 588	. . 3 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( p e. ( 0 [,] 1 ) /\ q e. ( 0 [,] 1 ) ) -> ( ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) ) ) )
57	56	rexlimdvv 2674	. 2 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) ) )
58		brbtwn 23937	. . . . 5 |- ( ( D e. ( EE ` N ) /\ A e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) -> ( D Btwn <. A , T >. <-> E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) ) )
59	42, 9, 13, 58	syl3anc 1182	. . . 4 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( D Btwn <. A , T >. <-> E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) ) )
60		simp22 989	. . . . 5 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> B e. ( EE ` N ) )
61		simp23 990	. . . . 5 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> C e. ( EE ` N ) )
62		brbtwn 23937	. . . . 5 |- ( ( D e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) -> ( D Btwn <. B , C >. <-> E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
63	42, 60, 61, 62	syl3anc 1182	. . . 4 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( D Btwn <. B , C >. <-> E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
64	59, 63	3anbi12d 1253	. . 3 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( D Btwn <. A , T >. /\ D Btwn <. B , C >. /\ A =/= D ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) /\ A =/= D ) ) )
65		r19.26 2676	. . . . . . 7 |- ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) <-> ( A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
66	65	2rexbii 2571	. . . . . 6 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) <-> E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
67		reeanv 2708	. . . . . 6 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
68	66, 67	bitri 240	. . . . 5 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) )
69	68	anbi1i 676	. . . 4 |- ( ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
70		r19.41v 2694	. . . . . 6 |- ( E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
71	70	rexbii 2569	. . . . 5 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> E. p e. ( 0 [,] 1 ) ( E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
72		r19.41v 2694	. . . . 5 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) ( E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
73	71, 72	bitri 240	. . . 4 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
74		df-3an 936	. . . 4 |- ( ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) )
75	69, 73, 74	3bitr4i 268	. . 3 |- ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) <-> ( E. p e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ E. q e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) /\ A =/= D ) )
76	64, 75	syl6bbr 254	. 2 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( D Btwn <. A , T >. /\ D Btwn <. B , C >. /\ A =/= D ) <-> E. p e. ( 0 [,] 1 ) E. q e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( D ` i ) = ( ( ( 1 - p ) x. ( A ` i ) ) + ( p x. ( T ` i ) ) ) /\ ( D ` i ) = ( ( ( 1 - q ) x. ( B ` i ) ) + ( q x. ( C ` i ) ) ) ) /\ A =/= D ) ) )
77		simpl22 1034	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> B e. ( EE ` N ) )
78		simpl21 1033	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> A e. ( EE ` N ) )
79		simprl 732	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> x e. ( EE ` N ) )
80		brbtwn 23937	. . . . . 6 |- ( ( B e. ( EE ` N ) /\ A e. ( EE ` N ) /\ x e. ( EE ` N ) ) -> ( B Btwn <. A , x >. <-> E. r e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) ) )
81	77, 78, 79, 80	syl3anc 1182	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> ( B Btwn <. A , x >. <-> E. r e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) ) )
82		simpl23 1035	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> C e. ( EE ` N ) )
83		simprr 733	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> y e. ( EE ` N ) )
84		brbtwn 23937	. . . . . 6 |- ( ( C e. ( EE ` N ) /\ A e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) -> ( C Btwn <. A , y >. <-> E. s e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) ) )
85	82, 78, 83, 84	syl3anc 1182	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> ( C Btwn <. A , y >. <-> E. s e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) ) )
86		simpl3r 1011	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> T e. ( EE ` N ) )
87		brbtwn 23937	. . . . . 6 |- ( ( T e. ( EE ` N ) /\ x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) -> ( T Btwn <. x , y >. <-> E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
88	86, 79, 83, 87	syl3anc 1182	. . . . 5 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> ( T Btwn <. x , y >. <-> E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
89	81, 85, 88	3anbi123d 1252	. . . 4 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( B Btwn <. A , x >. /\ C Btwn <. A , y >. /\ T Btwn <. x , y >. ) <-> ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ E. s e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) ) )
90		r19.26-3 2678	. . . . . . 7 |- ( A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) <-> ( A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
91	90	rexbii 2569	. . . . . 6 |- ( E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) <-> E. u e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
92	91	2rexbii 2571	. . . . 5 |- ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) <-> E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
93		3reeanv 2709	. . . . 5 |- ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) ( A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) <-> ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ E. s e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
94	92, 93	bitri 240	. . . 4 |- ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) <-> ( E. r e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ E. s e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) )
95	89, 94	syl6bbr 254	. . 3 |- ( ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) /\ ( x e. ( EE ` N ) /\ y e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( B Btwn <. A , x >. /\ C Btwn <. A , y >. /\ T Btwn <. x , y >. ) <-> E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) ) )
96	95	2rexbidva 2585	. 2 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) ( B Btwn <. A , x >. /\ C Btwn <. A , y >. /\ T Btwn <. x , y >. ) <-> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) E. r e. ( 0 [,] 1 ) E. s e. ( 0 [,] 1 ) E. u e. ( 0 [,] 1 ) A. i e. ( 1 ... N ) ( ( B ` i ) = ( ( ( 1 - r ) x. ( A ` i ) ) + ( r x. ( x ` i ) ) ) /\ ( C ` i ) = ( ( ( 1 - s ) x. ( A ` i ) ) + ( s x. ( y ` i ) ) ) /\ ( T ` i ) = ( ( ( 1 - u ) x. ( x ` i ) ) + ( u x. ( y ` i ) ) ) ) ) )
97	57, 76, 96	3imtr4d 259	1 |- ( ( N e. NN /\ ( A e. ( EE ` N ) /\ B e. ( EE ` N ) /\ C e. ( EE ` N ) ) /\ ( D e. ( EE ` N ) /\ T e. ( EE ` N ) ) ) -> ( ( D Btwn <. A , T >. /\ D Btwn <. B , C >. /\ A =/= D ) -> E. x e. ( EE ` N ) E. y e. ( EE ` N ) ( B Btwn <. A , x >. /\ C Btwn <. A , y >. /\ T Btwn <. x , y >. ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 176   /\ wa 358   /\ w3a 934   = wceq 1623   e. wcel 1685   =/= wne 2447   A.wral 2544   E.wrex 2545   <.cop 3644   class class class wbr 4024   ` cfv 5221  (class class class)co 5820   CCcc 8731   0cc0 8733   1c1 8734   + caddc 8736   x. cmul 8738   - cmin 9033   NNcn 9742   [,]cicc 10655   ...cfz 10778   EEcee 23926   Btwn cbtwn 23927

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1636  ax-8 1644  ax-13 1687  ax-14 1689  ax-6 1704  ax-7 1709  ax-11 1716  ax-12 1868  ax-ext 2265  ax-sep 4142  ax-nul 4150  ax-pow 4187  ax-pr 4213  ax-un 4511  ax-cnex 8789  ax-resscn 8790  ax-1cn 8791  ax-icn 8792  ax-addcl 8793  ax-addrcl 8794  ax-mulcl 8795  ax-mulrcl 8796  ax-mulcom 8797  ax-addass 8798  ax-mulass 8799  ax-distr 8800  ax-i2m1 8801  ax-1ne0 8802  ax-1rid 8803  ax-rnegex 8804  ax-rrecex 8805  ax-cnre 8806  ax-pre-lttri 8807  ax-pre-lttrn 8808  ax-pre-ltadd 8809  ax-pre-mulgt0 8810

This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1631  df-eu 2148  df-mo 2149  df-clab 2271  df-cleq 2277  df-clel 2280  df-nfc 2409  df-ne 2449  df-nel 2450  df-ral 2549  df-rex 2550  df-reu 2551  df-rmo 2552  df-rab 2553  df-v 2791  df-sbc 2993  df-csb 3083  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-pss 3169  df-nul 3457  df-if 3567  df-pw 3628  df-sn 3647  df-pr 3648  df-tp 3649  df-op 3650  df-uni 3829  df-iun 3908  df-br 4025  df-opab 4079  df-mpt 4080  df-tr 4115  df-eprel 4304  df-id 4308  df-po 4313  df-so 4314  df-fr 4351  df-we 4353  df-ord 4394  df-on 4395  df-lim 4396  df-suc 4397  df-om 4656  df-xp 4694  df-rel 4695  df-cnv 4696  df-co 4697  df-dm 4698  df-rn 4699  df-res 4700  df-ima 4701  df-fun 5223  df-fn 5224  df-f 5225  df-f1 5226  df-fo 5227  df-f1o 5228  df-fv 5229  df-ov 5823  df-oprab 5824  df-mpt2 5825  df-1st 6084  df-2nd 6085  df-iota 6253  df-riota 6300  df-recs 6384  df-rdg 6419  df-er 6656  df-map 6770  df-en 6860  df-dom 6861  df-sdom 6862  df-pnf 8865  df-mnf 8866  df-xr 8867  df-ltxr 8868  df-le 8869  df-sub 9035  df-neg 9036  df-div 9420  df-nn 9743  df-z 10021  df-uz 10227  df-icc 10659  df-fz 10779  df-ee 23929  df-btwn 23930