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Theorem axsegcon 23965
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 23955 . . . . 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 2284 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 )
8 eqid 2284 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 )
9 eqid 2284 . . . . . . . 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 23962 . . . . . . 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 23961 . . . . . . 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 23964 . . . . . . 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 23963 . . . . . . 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 5485 . . . . . . . . . . . . 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 5836 . . . . . . . . . . . 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 5836 . . . . . . . . . . 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 2295 . . . . . . . . . 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 2564 . . . . . . . . 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 5836 . . . . . . . . . . . 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 5835 . . . . . . . . . . 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 12173 . . . . . . . . . 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 2292 . . . . . . . . 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 5828 . . . . . . . . . . . . 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 5835 . . . . . . . . . . . 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 5827 . . . . . . . . . . . 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 5838 . . . . . . . . . . 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 2295 . . . . . . . . . 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 2564 . . . . . . . . 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 2893 . . . . . . 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 2523 . . 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 23937 . . . . . . 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 23938 . . . . . . 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 2694 . . . . 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 2561 . . 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 1623    e. wcel 1685    =/= wne 2447   A.wral 2544   E.wrex 2545   <.cop 3644   class class class wbr 4024    e. cmpt 4078   ` cfv 5221  (class class class)co 5820   0cc0 8733   1c1 8734    + caddc 8736    x. cmul 8738    - cmin 9033    / cdiv 9419   NNcn 9742   2c2 9791   [,]cicc 10655   ...cfz 10778   ^cexp 11100   sqrcsqr 11714   sum_csu 12154   EEcee 23926    Btwn cbtwn 23927  Cgrccgr 23928
This theorem is referenced by:  cgrtriv  24035  segconeu  24044  btwntriv2  24045  btwnouttr2  24055  btwndiff  24060  ifscgr  24077  cgrxfr  24088  lineext  24109  btwnconn1lem13  24132  btwnconn1lem14  24133  segcon2  24138
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-rep 4132  ax-sep 4142  ax-nul 4150  ax-pow 4187  ax-pr 4213  ax-un 4511  ax-inf2 7338  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  ax-pre-sup 8811
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-int 3864  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-se 4352  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-isom 5230  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-1o 6475  df-oadd 6479  df-er 6656  df-map 6770  df-en 6860  df-dom 6861  df-sdom 6862  df-fin 6863  df-sup 7190  df-oi 7221  df-card 7568  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-2 9800  df-3 9801  df-n0 9962  df-z 10021  df-uz 10227  df-rp 10351  df-ico 10658  df-icc 10659  df-fz 10779  df-fzo 10867  df-seq 11043  df-exp 11101  df-hash 11334  df-cj 11580  df-re 11581  df-im 11582  df-sqr 11716  df-abs 11717  df-clim 11958  df-sum 12155  df-ee 23929  df-btwn 23930  df-cgr 23931
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