Theorem affinecomb2 45117

Description: Combination of two real affine combinations, presented without fraction. (Contributed by AV, 22-Jan-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
affinecomb1.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
affinecomb1.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
affinecomb1.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
affinecomb1.d	⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ 𝐶)
affinecomb1.e	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
affinecomb1.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℝ)
affinecomb1.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
affinecomb2	⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ ℝ (𝐴 = (((1 − 𝑡) · 𝐵) + (𝑡 · 𝐶)) ∧ 𝐸 = (((1 − 𝑡) · 𝐹) + (𝑡 · 𝐺))) ↔ ((𝐶 − 𝐵) · 𝐸) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺)))))

Distinct variable groups:   𝑡,𝐴   𝑡,𝐵   𝑡,𝐶   𝑡,𝐸   𝑡,𝐹   𝜑,𝑡   𝑡,𝐺

Proof of Theorem affinecomb2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		affinecomb1.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
2		affinecomb1.b	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
3		affinecomb1.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℝ)
4		affinecomb1.d	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ 𝐶)
5		affinecomb1.e	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℝ)
6		affinecomb1.f	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℝ)
7		affinecomb1.g	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℝ)
8		eqid 2798	. . 3 ⊢ ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) = ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵))
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	affinecomb1 45116	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ ℝ (𝐴 = (((1 − 𝑡) · 𝐵) + (𝑡 · 𝐶)) ∧ 𝐸 = (((1 − 𝑡) · 𝐹) + (𝑡 · 𝐺))) ↔ 𝐸 = ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)))
10	5	recnd 10658	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ)
11	7	recnd 10658	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ ℂ)
12	6	recnd 10658	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ℂ)
13	11, 12	subcld 10986	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺 − 𝐹) ∈ ℂ)
14	3	recnd 10658	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ)
15	2	recnd 10658	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
16	14, 15	subcld 10986	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐵) ∈ ℂ)
17	4	necomd 3042	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ≠ 𝐵)
18	14, 15, 17	subne0d 10995	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐵) ≠ 0)
19	13, 16, 18	divcld 11405	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) ∈ ℂ)
20	1	recnd 10658	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
21	20, 15	subcld 10986	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 − 𝐵) ∈ ℂ)
22	19, 21	mulcld 10650	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) ∈ ℂ)
23	22, 12	addcld 10649	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹) ∈ ℂ)
24	10, 23, 16, 18	mulcand 11262	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · 𝐸) = ((𝐶 − 𝐵) · ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)) ↔ 𝐸 = ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)))
25	16, 22, 12	adddid 10654	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐵) · ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)) = (((𝐶 − 𝐵) · (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵))) + ((𝐶 − 𝐵) · 𝐹)))
26	13, 16, 18	divcan2d 11407	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐵) · ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵))) = (𝐺 − 𝐹))
27	26	oveq1d 7150	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵))) · (𝐴 − 𝐵)) = ((𝐺 − 𝐹) · (𝐴 − 𝐵)))
28	16, 19, 21	mulassd 10653	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · ((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵))) · (𝐴 − 𝐵)) = ((𝐶 − 𝐵) · (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵))))
29	13, 20, 15	subdid 11085	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 − 𝐹) · (𝐴 − 𝐵)) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)))
30	27, 28, 29	3eqtr3d 2841	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐵) · (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵))) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)))
31	14, 15, 12	subdird 11086	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐵) · 𝐹) = ((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)))
32	30, 31	oveq12d 7153	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵))) + ((𝐶 − 𝐵) · 𝐹)) = ((((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)) + ((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹))))
33	13, 20	mulcld 10650	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) ∈ ℂ)
34	13, 15	mulcld 10650	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵) ∈ ℂ)
35	14, 12	mulcld 10650	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 𝐹) ∈ ℂ)
36	15, 12	mulcld 10650	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · 𝐹) ∈ ℂ)
37	35, 36	subcld 10986	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) ∈ ℂ)
38	33, 34, 37	subadd23d 11008	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)) + ((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹))) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + (((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵))))
39	32, 38	eqtrd 2833	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · (((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵))) + ((𝐶 − 𝐵) · 𝐹)) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + (((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵))))
40	14, 12	mulcomd 10651	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · 𝐹) = (𝐹 · 𝐶))
41	15, 12	mulcomd 10651	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · 𝐹) = (𝐹 · 𝐵))
42	40, 41	oveq12d 7153	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) = ((𝐹 · 𝐶) − (𝐹 · 𝐵)))
43	11, 12, 15	subdird 11086	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵) = ((𝐺 · 𝐵) − (𝐹 · 𝐵)))
44	42, 43	oveq12d 7153	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)) = (((𝐹 · 𝐶) − (𝐹 · 𝐵)) − ((𝐺 · 𝐵) − (𝐹 · 𝐵))))
45	12, 14	mulcld 10650	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹 · 𝐶) ∈ ℂ)
46	11, 15	mulcld 10650	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐺 · 𝐵) ∈ ℂ)
47	12, 15	mulcld 10650	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹 · 𝐵) ∈ ℂ)
48	45, 46, 47	nnncan2d 11021	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝐹 · 𝐶) − (𝐹 · 𝐵)) − ((𝐺 · 𝐵) − (𝐹 · 𝐵))) = ((𝐹 · 𝐶) − (𝐺 · 𝐵)))
49	11, 15	mulcomd 10651	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐺 · 𝐵) = (𝐵 · 𝐺))
50	49	oveq2d 7151	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 · 𝐶) − (𝐺 · 𝐵)) = ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺)))
51	44, 48, 50	3eqtrd 2837	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵)) = ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺)))
52	51	oveq2d 7151	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + (((𝐶 · 𝐹) − (𝐵 · 𝐹)) − ((𝐺 − 𝐹) · 𝐵))) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺))))
53	25, 39, 52	3eqtrd 2837	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 − 𝐵) · ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺))))
54	53	eqeq2d 2809	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 − 𝐵) · 𝐸) = ((𝐶 − 𝐵) · ((((𝐺 − 𝐹) / (𝐶 − 𝐵)) · (𝐴 − 𝐵)) + 𝐹)) ↔ ((𝐶 − 𝐵) · 𝐸) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺)))))
55	9, 24, 54	3bitr2d 310	1 ⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ ℝ (𝐴 = (((1 − 𝑡) · 𝐵) + (𝑡 · 𝐶)) ∧ 𝐸 = (((1 − 𝑡) · 𝐹) + (𝑡 · 𝐺))) ↔ ((𝐶 − 𝐵) · 𝐸) = (((𝐺 − 𝐹) · 𝐴) + ((𝐹 · 𝐶) − (𝐵 · 𝐺)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  ∃wrex 3107  (class class class)co 7135  ℝcr 10525  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531   − cmin 10859   / cdiv 11286

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-op 4532  df-uni 4801  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-id 5425  df-po 5438  df-so 5439  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287

This theorem is referenced by:  rrx2linest  45156