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

Theorem logccv 24454
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 1084 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpred 11910 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ)
3 simpl2 1085 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
43rpred 11910 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ)
5 simpl3 1086 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 < 𝐵)
61rpgt0d 11913 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 0 < 𝐴)
7 ltpnf 11992 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 < +∞)
84, 7syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 < +∞)
9 0xr 10124 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ*
10 pnfxr 10130 . . . . . . . . . . . 12 +∞ ∈ ℝ*
11 iccssioo 12280 . . . . . . . . . . . 12 (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 < 𝐴𝐵 < +∞)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
129, 10, 11mpanl12 718 . . . . . . . . . . 11 ((0 < 𝐴𝐵 < +∞) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
136, 8, 12syl2anc 694 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
14 ioorp 12289 . . . . . . . . . 10 (0(,)+∞) = ℝ+
1513, 14syl6sseq 3684 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ+)
1615sselda 3636 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
1716relogcld 24414 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
1817renegcld 10495 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → -(log‘𝑥) ∈ ℝ)
19 eqid 2651 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
2018, 19fmptd 6425 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
21 ax-resscn 10031 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
2215resabs1d 5463 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) = (log ↾ (𝐴[,]𝐵)))
23 ssid 3657 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
24 cncfss 22749 . . . . . . . . . . 11 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ))
2521, 23, 24mp2an 708 . . . . . . . . . 10 (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ)
26 relogcn 24429 . . . . . . . . . 10 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℝ)
2725, 26sselii 3633 . . . . . . . . 9 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℂ)
28 rescncf 22747 . . . . . . . . 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 2731 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
31 fvres 6245 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = (log‘𝑥))
3231negeqd 10313 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = -(log‘𝑥))
3332mpteq2ia 4773 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
3433eqcomi 2660 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥))
3534negfcncf 22769 . . . . . . 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 22748 . . . . . 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 696 . . . . 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 247 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
40 ioossre 12273 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
41 ltso 10156 . . . . . . . 8 < Or ℝ
42 soss 5082 . . . . . . . 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 12297 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
4645, 15syl5ss 3647 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ+)
4746sselda 3636 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
4847rprecred 11921 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 / 𝑥) ∈ ℝ)
4948renegcld 10495 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → -(1 / 𝑥) ∈ ℝ)
50 eqid 2651 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))
5149, 50fmptd 6425 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ)
52 frn 6091 . . . . . . . . 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 5082 . . . . . . . 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 5081 . . . . . . 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 10317 . . . . . . . . 9 -(1 / 𝑥) ∈ V
5958, 50fnmpti 6060 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Fn (𝐴(,)𝐵)
60 dffn4 6159 . . . . . . . 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 220 . . . . . . 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 3636 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6463adantrl 752 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6564rprecred 11921 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑧) ∈ ℝ)
6646sselda 3636 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6766adantrr 753 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6867rprecred 11921 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
6965, 68ltnegd 10643 . . . . . . . . 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 11928 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 ↔ (1 / 𝑧) < (1 / 𝑦)))
71 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑦 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑦))
7271negeqd 10313 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑦))
73 negex 10317 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑦) ∈ V
7472, 50, 73fvmpt 6321 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) = -(1 / 𝑦))
75 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑧 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑧))
7675negeqd 10313 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑧))
77 negex 10317 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑧) ∈ V
7876, 50, 77fvmpt 6321 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) = -(1 / 𝑧))
7974, 78breqan12d 4701 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
8079adantl 481 . . . . . . . . 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 300 . . . . . . . 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 219 . . . . . . 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 3000 . . . . . 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 6618 . . . . . 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 1367 . . . . 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 10066 . . . . . . . 8 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
8786a1i 11 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
88 relogcl 24367 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
8988adantl 481 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
9089recnd 10106 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
9190negcld 10417 . . . . . . 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 ovexd 6720 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑥) ∈ V)
94 dvrelog 24428 . . . . . . . . 9 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
95 relogf1o 24358 . . . . . . . . . . . . 13 (log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ
96 f1of 6175 . . . . . . . . . . . . 13 ((log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9795, 96mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9897feqmptd 6288 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)))
99 fvres 6245 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+)‘𝑥) = (log‘𝑥))
10099mpteq2ia 4773 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))
10198, 100syl6eq 2701 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥)))
102101oveq2d 6706 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))))
10394, 102syl5reqr 2700 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)))
10487, 90, 93, 103dvmptneg 23774 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(1 / 𝑥)))
105 eqid 2651 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
106105tgioo2 22653 . . . . . . 7 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
107 iccntr 22671 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
1082, 4, 107syl2anc 694 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
10987, 91, 92, 104, 15, 106, 105, 108dvmptres2 23770 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
110 isoeq1 6607 . . . . . 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)))))
111109, 110syl 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)))))
11285, 111mpbird 247 . . . 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))))
113 simpr 476 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0(,)1))
114 eqid 2651 . . . 4 ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))
1152, 4, 5, 39, 112, 113, 114dvcvx 23828 . . 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))))
116 ax-1cn 10032 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
117 elioore 12243 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0(,)1) → 𝑇 ∈ ℝ)
118117adantl 481 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℝ)
119118recnd 10106 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℂ)
120 nncan 10348 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
121116, 119, 120sylancr 696 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
122121oveq1d 6705 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) = (𝑇 · 𝐴))
123122oveq1d 6705 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)))
124 ioossicc 12297 . . . . . . . 8 (0(,)1) ⊆ (0[,]1)
125124, 113sseldi 3634 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0[,]1))
126 iirev 22775 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
127125, 126syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
128 lincmb01cmp 12353 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
1292, 4, 5, 127, 128syl31anc 1369 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
130123, 129eqeltrrd 2731 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
131 fveq2 6229 . . . . . 6 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → (log‘𝑥) = (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
132131negeqd 10313 . . . . 5 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → -(log‘𝑥) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
133 negex 10317 . . . . 5 -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ V
134132, 19, 133fvmpt 6321 . . . 4 (((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
135130, 134syl 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))))
1361rpxrd 11911 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
1373rpxrd 11911 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
1382, 4, 5ltled 10223 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴𝐵)
139 lbicc2 12326 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
140136, 137, 138, 139syl3anc 1366 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
141 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐴 → (log‘𝑥) = (log‘𝐴))
142141negeqd 10313 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐴 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐴))
143 negex 10317 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐴) ∈ V
144142, 19, 143fvmpt 6321 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
145140, 144syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
146145oveq2d 6706 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = (𝑇 · -(log‘𝐴)))
1471relogcld 24414 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
148147recnd 10106 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
149119, 148mulneg2d 10522 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · -(log‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
150146, 149eqtrd 2685 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
151 ubicc2 12327 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
152136, 137, 138, 151syl3anc 1366 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
153 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐵 → (log‘𝑥) = (log‘𝐵))
154153negeqd 10313 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐵 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐵))
155 negex 10317 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐵) ∈ V
156154, 19, 155fvmpt 6321 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
157152, 156syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
158157oveq2d 6706 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)))
159 1re 10077 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
160 resubcl 10383 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
161159, 118, 160sylancr 696 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
162161recnd 10106 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
1633relogcld 24414 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
164163recnd 10106 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
165162, 164mulneg2d 10522 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
166158, 165eqtrd 2685 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
167150, 166oveq12d 6708 . . . 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))))
168118, 147remulcld 10108 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ)
169168recnd 10106 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
170161, 163remulcld 10108 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℝ)
171170recnd 10106 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℂ)
172169, 171negdid 10443 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) = (-(𝑇 · (log‘𝐴)) + -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
173167, 172eqtr4d 2688 . . 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))))
174115, 135, 1733brtr3d 4716 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
175168, 170readdcld 10107 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) ∈ ℝ)
17615, 130sseldd 3637 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ ℝ+)
177176relogcld 24414 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ ℝ)
178175, 177ltnegd 10643 . 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)))))
179174, 178mpbird 247 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 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wral 2941  Vcvv 3231  wss 3607  {cpr 4212   class class class wbr 4685  cmpt 4762   Po wpo 5062   Or wor 5063  ran crn 5144  cres 5145   Fn wfn 5921  wf 5922  ontowfo 5924  1-1-ontowf1o 5925  cfv 5926   Isom wiso 5927  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   · cmul 9979  +∞cpnf 10109  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304  -cneg 10305   / cdiv 10722  +crp 11870  (,)cioo 12213  [,]cicc 12216  TopOpenctopn 16129  topGenctg 16145  fldccnfld 19794  intcnt 20869  cnccncf 22726   D cdv 23672  logclog 24346
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ioc 12218  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-fac 13101  df-bc 13130  df-hash 13158  df-shft 13851  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-limsup 14246  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-ef 14842  df-sin 14844  df-cos 14845  df-pi 14847  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-lp 20988  df-perf 20989  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-haus 21167  df-cmp 21238  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-limc 23675  df-dv 23676  df-log 24348
This theorem is referenced by:  amgmlem  24761  amgmwlem  42876
  Copyright terms: Public domain W3C validator