MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  logccv Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem logccv 24126
Description: The natural logarithm function on the reals is a strictly concave function. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
logccv (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))

Proof of Theorem logccv
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1056 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpred 11704 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ)
3 simpl2 1057 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
43rpred 11704 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ)
5 simpl3 1058 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 < 𝐵)
61rpgt0d 11707 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 0 < 𝐴)
7 ltpnf 11791 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 < +∞)
84, 7syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 < +∞)
9 0xr 9942 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ*
10 pnfxr 11781 . . . . . . . . . . . 12 +∞ ∈ ℝ*
11 iccssioo 12069 . . . . . . . . . . . 12 (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 < 𝐴𝐵 < +∞)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
129, 10, 11mpanl12 713 . . . . . . . . . . 11 ((0 < 𝐴𝐵 < +∞) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
136, 8, 12syl2anc 690 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
14 ioorp 12078 . . . . . . . . . 10 (0(,)+∞) = ℝ+
1513, 14syl6sseq 3613 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ+)
1615sselda 3567 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
1716relogcld 24090 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
1817renegcld 10308 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → -(log‘𝑥) ∈ ℝ)
19 eqid 2609 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
2018, 19fmptd 6277 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
21 ax-resscn 9849 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
2215resabs1d 5335 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) = (log ↾ (𝐴[,]𝐵)))
23 ssid 3586 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
24 cncfss 22441 . . . . . . . . . . 11 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ))
2521, 23, 24mp2an 703 . . . . . . . . . 10 (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ)
26 relogcn 24101 . . . . . . . . . 10 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℝ)
2725, 26sselii 3564 . . . . . . . . 9 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℂ)
28 rescncf 22439 . . . . . . . . 9 ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℂ) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)))
2915, 27, 28mpisyl 21 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
3022, 29eqeltrrd 2688 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
31 fvres 6102 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = (log‘𝑥))
3231negeqd 10126 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = -(log‘𝑥))
3332mpteq2ia 4662 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
3433eqcomi 2618 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥))
3534negfcncf 22461 . . . . . . 7 ((log ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
3630, 35syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
37 cncffvrn 22440 . . . . . 6 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ))
3821, 36, 37sylancr 693 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ))
3920, 38mpbird 245 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
40 ioossre 12062 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
41 ltso 9969 . . . . . . . 8 < Or ℝ
42 soss 4967 . . . . . . . 8 ((𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ → ( < Or ℝ → < Or (𝐴(,)𝐵)))
4340, 41, 42mp2 9 . . . . . . 7 < Or (𝐴(,)𝐵)
4443a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Or (𝐴(,)𝐵))
45 ioossicc 12086 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
4645, 15syl5ss 3578 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ+)
4746sselda 3567 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
4847rprecred 11715 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 / 𝑥) ∈ ℝ)
4948renegcld 10308 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → -(1 / 𝑥) ∈ ℝ)
50 eqid 2609 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))
5149, 50fmptd 6277 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ)
52 frn 5952 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ → ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ⊆ ℝ)
5351, 52syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ⊆ ℝ)
54 soss 4967 . . . . . . . 8 (ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ⊆ ℝ → ( < Or ℝ → < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
5553, 41, 54mpisyl 21 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
56 sopo 4966 . . . . . . 7 ( < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) → < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
5755, 56syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
58 negex 10130 . . . . . . . . 9 -(1 / 𝑥) ∈ V
5958, 50fnmpti 5921 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Fn (𝐴(,)𝐵)
60 dffn4 6019 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Fn (𝐴(,)𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
6159, 60mpbi 218 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))
6261a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
6346sselda 3567 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463adantrl 747 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6564rprecred 11715 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑧) ∈ ℝ)
6646sselda 3567 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6766adantrr 748 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6867rprecred 11715 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
6965, 68ltnegd 10454 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → ((1 / 𝑧) < (1 / 𝑦) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
7067, 64ltrecd 11722 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 ↔ (1 / 𝑧) < (1 / 𝑦)))
71 oveq2 6535 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑦 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑦))
7271negeqd 10126 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑦))
73 negex 10130 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑦) ∈ V
7472, 50, 73fvmpt 6176 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) = -(1 / 𝑦))
75 oveq2 6535 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑧 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑧))
7675negeqd 10126 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑧))
77 negex 10130 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑧) ∈ V
7876, 50, 77fvmpt 6176 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) = -(1 / 𝑧))
7974, 78breqan12d 4593 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
8079adantl 480 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
8169, 70, 803bitr4d 298 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 ↔ ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
8281biimpd 217 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
8382ralrimivva 2953 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ∀𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)∀𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)(𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
84 soisoi 6456 . . . . . 6 ((( < Or (𝐴(,)𝐵) ∧ < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ∧ ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)∀𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)(𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
8544, 57, 62, 83, 84syl22anc 1318 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
86 reelprrecn 9884 . . . . . . . 8 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
8786a1i 11 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
88 relogcl 24043 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
8988adantl 480 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
9089recnd 9924 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
9190negcld 10230 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(log‘𝑥) ∈ ℂ)
9258a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(1 / 𝑥) ∈ V)
93 ovex 6555 . . . . . . . . 9 (1 / 𝑥) ∈ V
9493a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑥) ∈ V)
95 dvrelog 24100 . . . . . . . . 9 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
96 relogf1o 24034 . . . . . . . . . . . . 13 (log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ
97 f1of 6035 . . . . . . . . . . . . 13 ((log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9896, 97mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9998feqmptd 6144 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)))
100 fvres 6102 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+)‘𝑥) = (log‘𝑥))
101100mpteq2ia 4662 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))
10299, 101syl6eq 2659 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥)))
103102oveq2d 6543 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))))
10495, 103syl5reqr 2658 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)))
10587, 90, 94, 104dvmptneg 23452 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(1 / 𝑥)))
106 eqid 2609 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
107106tgioo2 22346 . . . . . . 7 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
108 iccntr 22364 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
1092, 4, 108syl2anc 690 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
11087, 91, 92, 105, 15, 107, 106, 109dvmptres2 23448 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
111 isoeq1 6445 . . . . . 6 ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) → ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))))
112110, 111syl 17 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))))
11385, 112mpbird 245 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
114 simpr 475 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0(,)1))
115 eqid 2609 . . . 4 ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))
1162, 4, 5, 39, 113, 114, 115dvcvx 23504 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))))
117 ax-1cn 9850 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
118 elioore 12032 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0(,)1) → 𝑇 ∈ ℝ)
119118adantl 480 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℝ)
120119recnd 9924 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℂ)
121 nncan 10161 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
122117, 120, 121sylancr 693 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
123122oveq1d 6542 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) = (𝑇 · 𝐴))
124123oveq1d 6542 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)))
125 ioossicc 12086 . . . . . . . 8 (0(,)1) ⊆ (0[,]1)
126125, 114sseldi 3565 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0[,]1))
127 iirev 22467 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
128126, 127syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
129 lincmb01cmp 12142 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
1302, 4, 5, 128, 129syl31anc 1320 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
131124, 130eqeltrrd 2688 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
132 fveq2 6088 . . . . . 6 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → (log‘𝑥) = (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
133132negeqd 10126 . . . . 5 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → -(log‘𝑥) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
134 negex 10130 . . . . 5 -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ V
135133, 19, 134fvmpt 6176 . . . 4 (((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
136131, 135syl 17 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
1371rpxrd 11705 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
1383rpxrd 11705 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
1392, 4, 5ltled 10036 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴𝐵)
140 lbicc2 12115 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
141137, 138, 139, 140syl3anc 1317 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
142 fveq2 6088 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐴 → (log‘𝑥) = (log‘𝐴))
143142negeqd 10126 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐴 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐴))
144 negex 10130 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐴) ∈ V
145143, 19, 144fvmpt 6176 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
146141, 145syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
147146oveq2d 6543 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = (𝑇 · -(log‘𝐴)))
1481relogcld 24090 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
149148recnd 9924 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
150120, 149mulneg2d 10334 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · -(log‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
151147, 150eqtrd 2643 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
152 ubicc2 12116 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
153137, 138, 139, 152syl3anc 1317 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
154 fveq2 6088 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐵 → (log‘𝑥) = (log‘𝐵))
155154negeqd 10126 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐵 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐵))
156 negex 10130 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐵) ∈ V
157155, 19, 156fvmpt 6176 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
158153, 157syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
159158oveq2d 6543 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)))
160 1re 9895 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
161 resubcl 10196 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
162160, 119, 161sylancr 693 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
163162recnd 9924 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
1643relogcld 24090 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
165164recnd 9924 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
166163, 165mulneg2d 10334 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
167159, 166eqtrd 2643 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
168151, 167oveq12d 6545 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))) = (-(𝑇 · (log‘𝐴)) + -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
169119, 148remulcld 9926 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ)
170169recnd 9924 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
171162, 164remulcld 9926 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℝ)
172171recnd 9924 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℂ)
173170, 172negdid 10256 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) = (-(𝑇 · (log‘𝐴)) + -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
174168, 173eqtr4d 2646 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))) = -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
175116, 136, 1743brtr3d 4608 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
176169, 171readdcld 9925 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) ∈ ℝ)
17715, 131sseldd 3568 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ ℝ+)
178177relogcld 24090 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ ℝ)
179176, 178ltnegd 10454 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ↔ -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))))
180175, 179mpbird 245 1 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wral 2895  Vcvv 3172  wss 3539  {cpr 4126   class class class wbr 4577  cmpt 4637   Po wpo 4947   Or wor 4948  ran crn 5029  cres 5030   Fn wfn 5785  wf 5786  ontowfo 5788  1-1-ontowf1o 5789  cfv 5790   Isom wiso 5791  (class class class)co 6527  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797  +∞cpnf 9927  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117  -cneg 10118   / cdiv 10533  +crp 11664  (,)cioo 12002  [,]cicc 12005  TopOpenctopn 15851  topGenctg 15867  fldccnfld 19513  intcnt 20573  cnccncf 22418   D cdv 23350  logclog 24022
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-inf2 8398  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870  ax-addf 9871  ax-mulf 9872
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6772  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-2o 7425  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-pm 7724  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-fi 8177  df-sup 8208  df-inf 8209  df-oi 8275  df-card 8625  df-cda 8850  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10534  df-nn 10868  df-2 10926  df-3 10927  df-4 10928  df-5 10929  df-6 10930  df-7 10931  df-8 10932  df-9 10933  df-n0 11140  df-z 11211  df-dec 11326  df-uz 11520  df-q 11621  df-rp 11665  df-xneg 11778  df-xadd 11779  df-xmul 11780  df-ioo 12006  df-ioc 12007  df-ico 12008  df-icc 12009  df-fz 12153  df-fzo 12290  df-fl 12410  df-mod 12486  df-seq 12619  df-exp 12678  df-fac 12878  df-bc 12907  df-hash 12935  df-shft 13601  df-cj 13633  df-re 13634  df-im 13635  df-sqrt 13769  df-abs 13770  df-limsup 13996  df-clim 14013  df-rlim 14014  df-sum 14211  df-ef 14583  df-sin 14585  df-cos 14586  df-pi 14588  df-struct 15643  df-ndx 15644  df-slot 15645  df-base 15646  df-sets 15647  df-ress 15648  df-plusg 15727  df-mulr 15728  df-starv 15729  df-sca 15730  df-vsca 15731  df-ip 15732  df-tset 15733  df-ple 15734  df-ds 15737  df-unif 15738  df-hom 15739  df-cco 15740  df-rest 15852  df-topn 15853  df-0g 15871  df-gsum 15872  df-topgen 15873  df-pt 15874  df-prds 15877  df-xrs 15931  df-qtop 15936  df-imas 15937  df-xps 15939  df-mre 16015  df-mrc 16016  df-acs 16018  df-mgm 17011  df-sgrp 17053  df-mnd 17064  df-submnd 17105  df-mulg 17310  df-cntz 17519  df-cmn 17964  df-psmet 19505  df-xmet 19506  df-met 19507  df-bl 19508  df-mopn 19509  df-fbas 19510  df-fg 19511  df-cnfld 19514  df-top 20463  df-bases 20464  df-topon 20465  df-topsp 20466  df-cld 20575  df-ntr 20576  df-cls 20577  df-nei 20654  df-lp 20692  df-perf 20693  df-cn 20783  df-cnp 20784  df-haus 20871  df-cmp 20942  df-tx 21117  df-hmeo 21310  df-fil 21402  df-fm 21494  df-flim 21495  df-flf 21496  df-xms 21876  df-ms 21877  df-tms 21878  df-cncf 22420  df-limc 23353  df-dv 23354  df-log 24024
This theorem is referenced by:  amgmlem  24433  amgmwlem  42313
  Copyright terms: Public domain W3C validator