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Theorem colinearalglem4 26622
Description: Lemma for colinearalg 26623. Prove a disjunction that will be needed in the final proof. (Contributed by Scott Fenton, 27-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
colinearalglem4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖   𝐶,𝑖   𝑖,𝐾   𝑖,𝑁

Proof of Theorem colinearalglem4
StepHypRef Expression
1 relin01 11152 . . 3 (𝐾 ∈ ℝ → (𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾))
21adantl 482 . 2 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾))
3 fveere 26614 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
43adantlr 711 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
5 fveere 26614 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
65adantll 710 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
74, 6jca 512 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ))
8 simprl 767 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ∈ ℝ)
98recnd 10657 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ∈ ℂ)
10 resubcl 10938 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐶𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐴𝑖) ∈ ℝ) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1110ancoms 459 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1211adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1312recnd 10657 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
149, 13, 13mulassd 10652 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
158, 12remulcld 10659 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
1615recnd 10657 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
17 recn 10615 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴𝑖) ∈ ℝ → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
1817ad2antrr 722 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
1916, 18pncand 10986 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) = (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2019oveq1d 7160 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2113sqvald 13495 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2221oveq2d 7161 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
2314, 20, 223eqtr4d 2863 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
24 simprr 769 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ≤ 0)
2512sqge0d 13600 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
2624, 25jca 512 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
2726orcd 869 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0)))
2812resqcld 13599 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
29 mulle0b 11499 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ) → ((𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0 ↔ ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0))))
308, 28, 29syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0 ↔ ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0))))
3127, 30mpbird 258 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0)
3223, 31eqbrtrd 5079 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
337, 32sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3433an32s 648 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3534ralrimiva 3179 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3635expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝐾 ≤ 0 → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0))
37 recn 10615 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶𝑖) ∈ ℝ → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
3837ad2antlr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
3917ad2antrr 722 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
40 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 𝐾 ∈ ℝ)
4111adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
4240, 41remulcld 10659 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
4342recnd 10657 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
4438, 39, 43sub32d 11017 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐶𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)))
45 ax-1cn 10583 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℂ
4640recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 𝐾 ∈ ℂ)
4741recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
48 subdir 11062 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
4945, 46, 47, 48mp3an2i 1457 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
5047mulid2d 10647 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))
5150oveq1d 7160 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
5249, 51eqtr2d 2854 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5338, 43, 39subsub4d 11016 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)) = ((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))))
5444, 52, 533eqtr3rd 2862 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) = ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5539, 39, 43sub32d 11017 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)))
5639subidd 10973 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) = 0)
5756oveq1d 7160 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (0 − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
58 df-neg 10861 . . . . . . . . . . . 12 -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (0 − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5957, 58syl6eqr 2871 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
6039, 43, 39subsub4d 11016 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)) = ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))))
6155, 59, 603eqtr3rd 2862 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) = -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
6254, 61oveq12d 7163 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) = (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
63 1re 10629 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℝ
64 resubcl 10938 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6563, 64mpan 686 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ ℝ → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6665ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6766, 41remulcld 10659 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
6867recnd 10657 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
6968, 43mulneg2d 11082 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7066recnd 10657 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 − 𝐾) ∈ ℂ)
7170, 47, 46, 47mul4d 10840 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7271negeqd 10868 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → -(((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7362, 69, 723eqtrd 2857 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7466, 40remulcld 10659 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · 𝐾) ∈ ℝ)
7541resqcld 13599 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
76 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 𝐾 ∈ ℝ)
7763, 76, 64sylancr 587 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
78 subge0 11141 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − 𝐾) ↔ 𝐾 ≤ 1))
7963, 78mpan 686 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ ℝ → (0 ≤ (1 − 𝐾) ↔ 𝐾 ≤ 1))
8079biimpar 478 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 1) → 0 ≤ (1 − 𝐾))
8180adantrl 712 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ (1 − 𝐾))
82 simprl 767 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ 𝐾)
8377, 76, 81, 82mulge0d 11205 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ ((1 − 𝐾) · 𝐾))
8483adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ ((1 − 𝐾) · 𝐾))
8541sqge0d 13600 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
8674, 75, 84, 85mulge0d 11205 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
8747sqvald 13495 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
8887oveq2d 7161 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
8986, 88breqtrd 5083 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
9041, 41remulcld 10659 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
9174, 90remulcld 10659 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ∈ ℝ)
9291le0neg2d 11200 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ↔ -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ≤ 0))
9389, 92mpbid 233 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9473, 93eqbrtrd 5079 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
957, 94sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9695an32s 648 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9796ralrimiva 3179 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9897expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0))
9937ad2antlr 723 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
10017ad2antrr 722 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
10199, 100negsubdi2d 11001 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) = ((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)))
102101oveq1d 7160 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
103 simplr 765 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
104 simpll 763 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
105103, 104, 10syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
106105recnd 10657 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
107 peano2rem 10941 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ ℝ → (𝐾 − 1) ∈ ℝ)
108107ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 − 1) ∈ ℝ)
109108, 105remulcld 10659 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
110109recnd 10657 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
111106, 110mulneg1d 11081 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
112108recnd 10657 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 − 1) ∈ ℂ)
113106, 112, 106mul12d 10837 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
114106sqvald 13495 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
115114oveq2d 7161 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
116113, 115eqtr4d 2856 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
117116negeqd 10868 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -(((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
118111, 117eqtrd 2853 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
119 simprl 767 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℝ)
120119recnd 10657 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℂ)
121 subdir 11062 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
12245, 121mp3an2 1440 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
123120, 106, 122syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
124106mulid2d 10647 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))
125124oveq2d 7161 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
126119, 105remulcld 10659 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
127126recnd 10657 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
128127, 99, 100subsub3d 11015 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖)))
129123, 125, 1283eqtrd 2857 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖)))
130129oveq2d 7161 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))))
131102, 118, 1303eqtr3rd 2862 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
132105resqcld 13599 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
133 simprr 769 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 1 ≤ 𝐾)
134 subge0 11141 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
13563, 134mpan2 687 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ ℝ → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
136135ad2antrl 724 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
137133, 136mpbird 258 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ (𝐾 − 1))
138105sqge0d 13600 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
139108, 132, 137, 138mulge0d 11205 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
140108, 132remulcld 10659 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∈ ℝ)
141140le0neg2d 11200 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (0 ≤ ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ↔ -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0))
142139, 141mpbid 233 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0)
143131, 142eqbrtrd 5079 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
1447, 143sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
145144an32s 648 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
146145ralrimiva 3179 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
147146expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 ≤ 𝐾 → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
14836, 98, 1473orim123d 1435 . 2 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)))
1492, 148mpd 15 1 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  wo 841  w3o 1078   = wceq 1528  wcel 2105  wral 3135   class class class wbr 5057  cfv 6348  (class class class)co 7145  cc 10523  cr 10524  0cc0 10525  1c1 10526   + caddc 10528   · cmul 10530  cle 10664  cmin 10858  -cneg 10859  2c2 11680  ...cfz 12880  cexp 13417  𝔼cee 26601
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-cnex 10581  ax-resscn 10582  ax-1cn 10583  ax-icn 10584  ax-addcl 10585  ax-addrcl 10586  ax-mulcl 10587  ax-mulrcl 10588  ax-mulcom 10589  ax-addass 10590  ax-mulass 10591  ax-distr 10592  ax-i2m1 10593  ax-1ne0 10594  ax-1rid 10595  ax-rnegex 10596  ax-rrecex 10597  ax-cnre 10598  ax-pre-lttri 10599  ax-pre-lttrn 10600  ax-pre-ltadd 10601  ax-pre-mulgt0 10602
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-tru 1531  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-nel 3121  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-om 7570  df-2nd 7679  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-er 8278  df-map 8397  df-en 8498  df-dom 8499  df-sdom 8500  df-pnf 10665  df-mnf 10666  df-xr 10667  df-ltxr 10668  df-le 10669  df-sub 10860  df-neg 10861  df-div 11286  df-nn 11627  df-2 11688  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-seq 13358  df-exp 13418  df-ee 26604
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