Proof of Theorem axcontlem5
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | axcontlem5.1 |
. . . . . 6
⊢ 𝐷 = {𝑝 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑈 Btwn 〈𝑍, 𝑝〉 ∨ 𝑝 Btwn 〈𝑍, 𝑈〉)} |
2 | | axcontlem5.2 |
. . . . . 6
⊢ 𝐹 = {〈𝑥, 𝑡〉 ∣ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))} |
3 | 1, 2 | axcontlem2 27236 |
. . . . 5
⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) → 𝐹:𝐷–1-1-onto→(0[,)+∞)) |
4 | | f1of 6700 |
. . . . 5
⊢ (𝐹:𝐷–1-1-onto→(0[,)+∞) → 𝐹:𝐷⟶(0[,)+∞)) |
5 | 3, 4 | syl 17 |
. . . 4
⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) → 𝐹:𝐷⟶(0[,)+∞)) |
6 | 5 | ffvelrnda 6943 |
. . 3
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → (𝐹‘𝑃) ∈ (0[,)+∞)) |
7 | | eleq1 2826 |
. . 3
⊢ ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 → ((𝐹‘𝑃) ∈ (0[,)+∞) ↔ 𝑇 ∈
(0[,)+∞))) |
8 | 6, 7 | syl5ibcom 244 |
. 2
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 → 𝑇 ∈ (0[,)+∞))) |
9 | | simpl 482 |
. . 3
⊢ ((𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) → 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) |
10 | 9 | a1i 11 |
. 2
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → ((𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) → 𝑇 ∈ (0[,)+∞))) |
11 | | f1ofn 6701 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐹:𝐷–1-1-onto→(0[,)+∞) → 𝐹 Fn 𝐷) |
12 | 3, 11 | syl 17 |
. . . . . 6
⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) → 𝐹 Fn 𝐷) |
13 | | fnbrfvb 6804 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐹 Fn 𝐷 ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ 𝑃𝐹𝑇)) |
14 | 12, 13 | sylan 579 |
. . . . 5
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ 𝑃𝐹𝑇)) |
15 | 14 | 3adant3 1130 |
. . . 4
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ 𝑃𝐹𝑇)) |
16 | | eleq1 2826 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = 𝑃 → (𝑥 ∈ 𝐷 ↔ 𝑃 ∈ 𝐷)) |
17 | | fveq1 6755 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑥 = 𝑃 → (𝑥‘𝑖) = (𝑃‘𝑖)) |
18 | 17 | eqeq1d 2740 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑥 = 𝑃 → ((𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))) ↔ (𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))) |
19 | 18 | ralbidv 3120 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑥 = 𝑃 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))) |
20 | 19 | anbi2d 628 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = 𝑃 → ((𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))) ↔ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))) |
21 | 16, 20 | anbi12d 630 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑥 = 𝑃 → ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))) ↔ (𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))))) |
22 | | eleq1 2826 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ↔ 𝑇 ∈
(0[,)+∞))) |
23 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑡 = 𝑇 → (1 − 𝑡) = (1 − 𝑇)) |
24 | 23 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) = ((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖))) |
25 | | oveq1 7262 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡 · (𝑈‘𝑖)) = (𝑇 · (𝑈‘𝑖))) |
26 | 24, 25 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑡 = 𝑇 → (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) |
27 | 26 | eqeq2d 2749 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))) ↔ (𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))) |
28 | 27 | ralbidv 3120 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑡 = 𝑇 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))) |
29 | 22, 28 | anbi12d 630 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))) ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
30 | 29 | anbi2d 628 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))) ↔ (𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))))) |
31 | | anass 468 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ↔
(𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑇 ∈
(0[,)+∞)))) |
32 | | anidm 564 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
𝑇 ∈ (0[,)+∞))
↔ 𝑇 ∈
(0[,)+∞)) |
33 | 32 | anbi2i 622 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞))) ↔
(𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞))) |
34 | 31, 33 | bitr2i 275 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ↔ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ 𝑇 ∈
(0[,)+∞))) |
35 | 34 | anbi1i 623 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) ↔ (((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))) |
36 | | anass 468 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) ↔ (𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
37 | | anass 468 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))) ↔ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
38 | 35, 36, 37 | 3bitr3i 300 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))) ↔ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
39 | 30, 38 | bitrdi 286 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖))))) ↔ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))))) |
40 | 21, 39, 2 | brabg 5445 |
. . . . . 6
⊢ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑃𝐹𝑇 ↔ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) ∧ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧
∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))))) |
41 | 40 | bianabs 541 |
. . . . 5
⊢ ((𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑃𝐹𝑇 ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
42 | 41 | 3adant1 1128 |
. . . 4
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) → (𝑃𝐹𝑇 ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
43 | 15, 42 | bitrd 278 |
. . 3
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ (0[,)+∞)) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |
44 | 43 | 3expia 1119 |
. 2
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → (𝑇 ∈ (0[,)+∞) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖))))))) |
45 | 8, 10, 44 | pm5.21ndd 380 |
1
⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘𝑃) = 𝑇 ↔ (𝑇 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑃‘𝑖) = (((1 − 𝑇) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑇 · (𝑈‘𝑖)))))) |