Proof of Theorem angpieqvd
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | angpieqvd.angdef |
. . . . . . 7
⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0})
↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥)))) |
2 | | angpieqvd.A |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ) |
3 | | angpieqvd.B |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ) |
4 | | angpieqvd.C |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℂ) |
5 | | angpieqvd.AneB |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵) |
6 | | angpieqvd.BneC |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ 𝐶) |
7 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 | angpieqvdlem2 25960 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (-((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈ ℝ+ ↔ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π)) |
8 | 7 | biimpar 477 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → -((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈
ℝ+) |
9 | 2 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐴 ∈ ℂ) |
10 | 3 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐵 ∈ ℂ) |
11 | 4 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐶 ∈ ℂ) |
12 | 5 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐴 ≠ 𝐵) |
13 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 | angpined 25961 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π → 𝐴 ≠ 𝐶)) |
14 | 13 | imp 406 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐴 ≠ 𝐶) |
15 | 9, 10, 11, 12, 14 | angpieqvdlem 25959 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (-((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈ ℝ+ ↔ ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ (0(,)1))) |
16 | 8, 15 | mpbid 231 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ (0(,)1)) |
17 | 4, 3 | subcld 11315 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐵) ∈ ℂ) |
18 | 17 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (𝐶 − 𝐵) ∈ ℂ) |
19 | 4, 2 | subcld 11315 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐴) ∈ ℂ) |
20 | 19 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (𝐶 − 𝐴) ∈ ℂ) |
21 | 14 | necomd 3000 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐶 ≠ 𝐴) |
22 | 11, 9, 21 | subne0d 11324 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (𝐶 − 𝐴) ≠ 0) |
23 | 18, 20, 22 | divcan1d 11735 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · (𝐶 − 𝐴)) = (𝐶 − 𝐵)) |
24 | 23 | eqcomd 2745 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (𝐶 − 𝐵) = (((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · (𝐶 − 𝐴))) |
25 | 18, 20, 22 | divcld 11734 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ ℂ) |
26 | 9, 10, 11, 25 | affineequiv 25954 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → (𝐵 = ((((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · 𝐴) + ((1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴))) · 𝐶)) ↔ (𝐶 − 𝐵) = (((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · (𝐶 − 𝐴)))) |
27 | 24, 26 | mpbird 256 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → 𝐵 = ((((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · 𝐴) + ((1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴))) · 𝐶))) |
28 | | oveq1 7275 |
. . . . . 6
⊢ (𝑤 = ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) → (𝑤 · 𝐴) = (((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · 𝐴)) |
29 | | oveq2 7276 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑤 = ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) → (1 − 𝑤) = (1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)))) |
30 | 29 | oveq1d 7283 |
. . . . . 6
⊢ (𝑤 = ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) → ((1 − 𝑤) · 𝐶) = ((1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴))) · 𝐶)) |
31 | 28, 30 | oveq12d 7286 |
. . . . 5
⊢ (𝑤 = ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) → ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)) = ((((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · 𝐴) + ((1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴))) · 𝐶))) |
32 | 31 | rspceeqv 3575 |
. . . 4
⊢ ((((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ (0(,)1) ∧ 𝐵 = ((((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) · 𝐴) + ((1 − ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴))) · 𝐶))) → ∃𝑤 ∈ (0(,)1)𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶))) |
33 | 16, 27, 32 | syl2anc 583 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) → ∃𝑤 ∈ (0(,)1)𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶))) |
34 | 33 | ex 412 |
. 2
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π → ∃𝑤 ∈ (0(,)1)𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)))) |
35 | 2 | adantr 480 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℂ) |
36 | 3 | adantr 480 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℂ) |
37 | 4 | adantr 480 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → 𝐶 ∈ ℂ) |
38 | | simpr 484 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → 𝑤 ∈ (0(,)1)) |
39 | | elioore 13091 |
. . . . . 6
⊢ (𝑤 ∈ (0(,)1) → 𝑤 ∈
ℝ) |
40 | | recn 10945 |
. . . . . 6
⊢ (𝑤 ∈ ℝ → 𝑤 ∈
ℂ) |
41 | 38, 39, 40 | 3syl 18 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → 𝑤 ∈ ℂ) |
42 | 35, 36, 37, 41 | affineequiv 25954 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → (𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)) ↔ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴)))) |
43 | | simp3 1136 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) |
44 | 17 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐵) ∈ ℂ) |
45 | 41 | 3adant3 1130 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝑤 ∈ ℂ) |
46 | 19 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐴) ∈ ℂ) |
47 | 6 | necomd 3000 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → 𝐶 ≠ 𝐵) |
48 | 4, 3, 47 | subne0d 11324 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝐶 − 𝐵) ≠ 0) |
49 | 48 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐵) ≠ 0) |
50 | 43, 49 | eqnetrrd 3013 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝑤 · (𝐶 − 𝐴)) ≠ 0) |
51 | 45, 46, 50 | mulne0bbd 11614 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (𝐶 − 𝐴) ≠ 0) |
52 | 44, 45, 46, 51 | divmul3d 11768 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) = 𝑤 ↔ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴)))) |
53 | 43, 52 | mpbird 256 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) = 𝑤) |
54 | | simp2 1135 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝑤 ∈ (0(,)1)) |
55 | 53, 54 | eqeltrd 2840 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ (0(,)1)) |
56 | 2 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐴 ∈ ℂ) |
57 | 3 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℂ) |
58 | 4 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ∈ ℂ) |
59 | 5 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐴 ≠ 𝐵) |
60 | 58, 56, 51 | subne0ad 11326 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐶 ≠ 𝐴) |
61 | 60 | necomd 3000 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐴 ≠ 𝐶) |
62 | 56, 57, 58, 59, 61 | angpieqvdlem 25959 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (-((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈ ℝ+ ↔ ((𝐶 − 𝐵) / (𝐶 − 𝐴)) ∈ (0(,)1))) |
63 | 55, 62 | mpbird 256 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → -((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈
ℝ+) |
64 | 6 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → 𝐵 ≠ 𝐶) |
65 | 1, 56, 57, 58, 59, 64 | angpieqvdlem2 25960 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → (-((𝐶 − 𝐵) / (𝐴 − 𝐵)) ∈ ℝ+ ↔ ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π)) |
66 | 63, 65 | mpbid 231 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1) ∧ (𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴))) → ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π) |
67 | 66 | 3expia 1119 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → ((𝐶 − 𝐵) = (𝑤 · (𝐶 − 𝐴)) → ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π)) |
68 | 42, 67 | sylbid 239 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ (0(,)1)) → (𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)) → ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π)) |
69 | 68 | rexlimdva 3214 |
. 2
⊢ (𝜑 → (∃𝑤 ∈ (0(,)1)𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)) → ((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π)) |
70 | 34, 69 | impbid 211 |
1
⊢ (𝜑 → (((𝐴 − 𝐵)𝐹(𝐶 − 𝐵)) = π ↔ ∃𝑤 ∈ (0(,)1)𝐵 = ((𝑤 · 𝐴) + ((1 − 𝑤) · 𝐶)))) |