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Theorem axsegcon 24557
Description: Any segment  A B can be extended to a point  x such that  B x is congruent to  C D. Axiom A4 of [Schwabhauser] p. 11. (Contributed by Scott Fenton, 4-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axsegcon  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
Distinct variable groups:    x, N    x, A    x, B    x, C    x, D

Proof of Theorem axsegcon
Dummy variables  k  p  t  i are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 axsegconlem1 24547 . . . . 5  |-  ( ( A  =  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
21ex 423 . . . 4  |-  ( A  =  B  ->  (
( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
3 simprll 738 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
4 simprlr 739 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  B  e.  ( EE `  N ) )
5 simpl 443 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  A  =/=  B
)
6 simprr 733 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )
7 eqid 2285 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 )
8 eqid 2285 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 )
9 eqid 2285 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )
107, 8, 9axsegconlem8 24554 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  (
k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( EE `  N
) )
117, 8axsegconlem7 24553 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  (
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( 0 [,] 1
) )
127, 8, 9axsegconlem10 24556 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
137, 8, 9axsegconlem9 24555 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( B `  i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )
14 fveq1 5526 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( x `  i
)  =  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) )
1514oveq2d 5876 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( t  x.  (
x `  i )
)  =  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )
1615oveq2d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i
) )  +  ( t  x.  ( x `
 i ) ) )  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
1716eqeq2d 2296 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  <-> 
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
1817ralbidv 2565 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  <->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
1914oveq2d 5876 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( B `  i )  -  (
x `  i )
)  =  ( ( B `  i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )
2019oveq1d 5875 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  ( ( ( B `  i
)  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 ) )
2120sumeq2sdv 12179 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 ) )
2221eqeq1d 2293 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 )  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( B `  i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
2318, 22anbi12d 691 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) ) )
24 oveq2 5868 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
1  -  t )  =  ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
2524oveq1d 5875 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  =  ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) ) )
26 oveq1 5867 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) )  =  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )
2725, 26oveq12d 5878 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
2827eqeq2d 2296 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  <-> 
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  (
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
2928ralbidv 2565 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  <->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  / 
( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
3029anbi1d 685 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) ) )
3123, 30rspc2ev 2894 . . . . . . 7  |-  ( ( ( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( EE `  N
)  /\  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( 0 [,] 1 )  /\  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. t  e.  ( 0 [,] 1
) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
3210, 11, 12, 13, 31syl112anc 1186 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. t  e.  ( 0 [,] 1
) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
333, 4, 5, 6, 32syl31anc 1185 . . . . 5  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
3433ex 423 . . . 4  |-  ( A  =/=  B  ->  (
( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
352, 34pm2.61ine 2524 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
36 simpllr 735 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  B  e.  ( EE `  N ) )
37 simplll 734 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
38 simpr 447 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  x  e.  ( EE `  N ) )
39 brbtwn 24529 . . . . . . 7  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  A  e.  ( EE `  N )  /\  x  e.  ( EE `  N
) )  ->  ( B  Btwn  <. A ,  x >.  <->  E. t  e.  (
0 [,] 1 ) A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) ) ) )
4036, 37, 38, 39syl3anc 1182 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( B  Btwn  <. A ,  x >. 
<->  E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) ) ) )
41 simplrl 736 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  C  e.  ( EE `  N ) )
42 simplrr 737 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  D  e.  ( EE `  N ) )
43 brcgr 24530 . . . . . . 7  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  -> 
( <. B ,  x >.Cgr
<. C ,  D >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
4436, 38, 41, 42, 43syl22anc 1183 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( <. B ,  x >.Cgr
<. C ,  D >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
4540, 44anbi12d 691 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <-> 
( E. t  e.  ( 0 [,] 1
) A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) ) )
46 r19.41v 2695 . . . . 5  |-  ( E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) )  <->  ( E. t  e.  ( 0 [,] 1
) A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
4745, 46syl6bbr 254 . . . 4  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <->  E. t  e.  (
0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) ) )
4847rexbidva 2562 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  -> 
( E. x  e.  ( EE `  N
) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
4935, 48mpbird 223 . 2  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
50493adant1 973 1  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1625    e. wcel 1686    =/= wne 2448   A.wral 2545   E.wrex 2546   <.cop 3645   class class class wbr 4025    e. cmpt 4079   ` cfv 5257  (class class class)co 5860   0cc0 8739   1c1 8740    + caddc 8742    x. cmul 8744    - cmin 9039    / cdiv 9425   NNcn 9748   2c2 9797   [,]cicc 10661   ...cfz 10784   ^cexp 11106   sqrcsqr 11720   sum_csu 12160   EEcee 24518    Btwn cbtwn 24519  Cgrccgr 24520
This theorem is referenced by:  cgrtriv  24627  segconeu  24636  btwntriv2  24637  btwnouttr2  24647  btwndiff  24652  ifscgr  24669  cgrxfr  24680  lineext  24701  btwnconn1lem13  24724  btwnconn1lem14  24725  segcon2  24730
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1535  ax-5 1546  ax-17 1605  ax-9 1637  ax-8 1645  ax-13 1688  ax-14 1690  ax-6 1705  ax-7 1710  ax-11 1717  ax-12 1868  ax-ext 2266  ax-rep 4133  ax-sep 4143  ax-nul 4151  ax-pow 4190  ax-pr 4216  ax-un 4514  ax-inf2 7344  ax-cnex 8795  ax-resscn 8796  ax-1cn 8797  ax-icn 8798  ax-addcl 8799  ax-addrcl 8800  ax-mulcl 8801  ax-mulrcl 8802  ax-mulcom 8803  ax-addass 8804  ax-mulass 8805  ax-distr 8806  ax-i2m1 8807  ax-1ne0 8808  ax-1rid 8809  ax-rnegex 8810  ax-rrecex 8811  ax-cnre 8812  ax-pre-lttri 8813  ax-pre-lttrn 8814  ax-pre-ltadd 8815  ax-pre-mulgt0 8816  ax-pre-sup 8817
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 1531  df-nf 1534  df-sb 1632  df-eu 2149  df-mo 2150  df-clab 2272  df-cleq 2278  df-clel 2281  df-nfc 2410  df-ne 2450  df-nel 2451  df-ral 2550  df-rex 2551  df-reu 2552  df-rmo 2553  df-rab 2554  df-v 2792  df-sbc 2994  df-csb 3084  df-dif 3157  df-un 3159  df-in 3161  df-ss 3168  df-pss 3170  df-nul 3458  df-if 3568  df-pw 3629  df-sn 3648  df-pr 3649  df-tp 3650  df-op 3651  df-uni 3830  df-int 3865  df-iun 3909  df-br 4026  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4116  df-eprel 4307  df-id 4311  df-po 4316  df-so 4317  df-fr 4354  df-se 4355  df-we 4356  df-ord 4397  df-on 4398  df-lim 4399  df-suc 4400  df-om 4659  df-xp 4697  df-rel 4698  df-cnv 4699  df-co 4700  df-dm 4701  df-rn 4702  df-res 4703  df-ima 4704  df-iota 5221  df-fun 5259  df-fn 5260  df-f 5261  df-f1 5262  df-fo 5263  df-f1o 5264  df-fv 5265  df-isom 5266  df-ov 5863  df-oprab 5864  df-mpt2 5865  df-1st 6124  df-2nd 6125  df-riota 6306  df-recs 6390  df-rdg 6425  df-1o 6481  df-oadd 6485  df-er 6662  df-map 6776  df-en 6866  df-dom 6867  df-sdom 6868  df-fin 6869  df-sup 7196  df-oi 7227  df-card 7574  df-pnf 8871  df-mnf 8872  df-xr 8873  df-ltxr 8874  df-le 8875  df-sub 9041  df-neg 9042  df-div 9426  df-nn 9749  df-2 9806  df-3 9807  df-n0 9968  df-z 10027  df-uz 10233  df-rp 10357  df-ico 10664  df-icc 10665  df-fz 10785  df-fzo 10873  df-seq 11049  df-exp 11107  df-hash 11340  df-cj 11586  df-re 11587  df-im 11588  df-sqr 11722  df-abs 11723  df-clim 11964  df-sum 12161  df-ee 24521  df-btwn 24522  df-cgr 24523
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