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Theorem axpaschlem 26111
Description: Lemma for axpasch 26112. Set up coefficents used in the proof. (Contributed by Scott Fenton, 5-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axpaschlem ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
Distinct variable groups:   𝑇,𝑝,𝑟   𝑆,𝑝,𝑟

Proof of Theorem axpaschlem
StepHypRef Expression
1 1re 10293 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
2 elicc01 12494 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑇 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑇𝑇 ≤ 1))
32simp1bi 1175 . . . . . . . . 9 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℝ)
43ad2antrl 719 . . . . . . . 8 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℝ)
5 resubcl 10599 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
61, 4, 5sylancr 581 . . . . . . 7 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
76recnd 10322 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
87mul02d 10488 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · (1 − 𝑇)) = 0)
98eqcomd 2771 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 = (0 · (1 − 𝑇)))
10 elicc01 12494 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑆𝑆 ≤ 1))
1110simp1bi 1175 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 𝑆 ∈ ℝ)
1211ad2antll 720 . . . . . . . 8 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℝ)
13 resubcl 10599 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
141, 12, 13sylancr 581 . . . . . . 7 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
1514recnd 10322 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℂ)
1615mulid2d 10312 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · (1 − 𝑆)) = (1 − 𝑆))
17 oveq2 6850 . . . . . . 7 (𝑆 = 0 → (1 − 𝑆) = (1 − 0))
1817adantr 472 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) = (1 − 0))
19 1m0e1 11400 . . . . . 6 (1 − 0) = 1
2018, 19syl6eq 2815 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) = 1)
2116, 20eqtr2d 2800 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 1 = (1 · (1 − 𝑆)))
224recnd 10322 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
2322mul02d 10488 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · 𝑇) = 0)
24 oveq2 6850 . . . . . . 7 (𝑆 = 0 → (1 · 𝑆) = (1 · 0))
2524adantr 472 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑆) = (1 · 0))
26 ax-1cn 10247 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
2726mul01i 10480 . . . . . 6 (1 · 0) = 0
2825, 27syl6eq 2815 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑆) = 0)
2923, 28eqtr4d 2802 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))
30 1elunit 12496 . . . . 5 1 ∈ (0[,]1)
31 0elunit 12495 . . . . 5 0 ∈ (0[,]1)
32 oveq2 6850 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 1 → (1 − 𝑟) = (1 − 1))
33 1m1e0 11344 . . . . . . . . . 10 (1 − 1) = 0
3432, 33syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑟 = 1 → (1 − 𝑟) = 0)
3534oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑟 = 1 → ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) = (0 · (1 − 𝑇)))
3635eqeq2d 2775 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ↔ 𝑝 = (0 · (1 − 𝑇))))
37 eqeq1 2769 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆))))
3834oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑟 = 1 → ((1 − 𝑟) · 𝑇) = (0 · 𝑇))
3938eqeq1d 2767 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
4036, 37, 393anbi123d 1560 . . . . . 6 (𝑟 = 1 → ((𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
41 eqeq1 2769 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → (𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ↔ 0 = (0 · (1 − 𝑇))))
42 oveq2 6850 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 0 → (1 − 𝑝) = (1 − 0))
4342, 19syl6eq 2815 . . . . . . . . 9 (𝑝 = 0 → (1 − 𝑝) = 1)
4443oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑝 = 0 → ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) = (1 · (1 − 𝑆)))
4544eqeq2d 2775 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → (1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ 1 = (1 · (1 − 𝑆))))
4643oveq1d 6857 . . . . . . . 8 (𝑝 = 0 → ((1 − 𝑝) · 𝑆) = (1 · 𝑆))
4746eqeq2d 2775 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → ((0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆)))
4841, 45, 473anbi123d 1560 . . . . . 6 (𝑝 = 0 → ((𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))))
4940, 48rspc2ev 3476 . . . . 5 ((1 ∈ (0[,]1) ∧ 0 ∈ (0[,]1) ∧ (0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
5030, 31, 49mp3an12 1575 . . . 4 ((0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
519, 21, 29, 50syl3anc 1490 . . 3 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
5251ex 401 . 2 (𝑆 = 0 → ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
533ad2antrl 719 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℝ)
5411ad2antll 720 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℝ)
5554, 53remulcld 10324 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ∈ ℝ)
5653, 55resubcld 10712 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
5754, 53readdcld 10323 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 + 𝑇) ∈ ℝ)
5857, 55resubcld 10712 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
59 1red 10294 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 1 ∈ ℝ)
602simp2bi 1176 . . . . . . . . . . . 12 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 0 ≤ 𝑇)
6160ad2antrl 719 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ 𝑇)
6210simp3bi 1177 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 𝑆 ≤ 1)
6362ad2antll 720 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≤ 1)
6454, 59, 53, 61, 63lemul1ad 11217 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ (1 · 𝑇))
6553recnd 10322 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
6665mulid2d 10312 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑇) = 𝑇)
6764, 66breqtrd 4835 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑇)
6810simp2bi 1176 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 0 ≤ 𝑆)
6968ad2antll 720 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ 𝑆)
70 simpl 474 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≠ 0)
7154, 69, 70ne0gt0d 10428 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 < 𝑆)
7254, 53ltaddpos2d 10866 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 < 𝑆𝑇 < (𝑆 + 𝑇)))
7371, 72mpbid 223 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 < (𝑆 + 𝑇))
7455, 53, 57, 67, 73lelttrd 10449 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) < (𝑆 + 𝑇))
7555, 57posdifd 10868 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) < (𝑆 + 𝑇) ↔ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
7674, 75mpbid 223 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
7776gt0ne0d 10846 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ≠ 0)
7856, 58, 77redivcld 11107 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ)
7953, 55subge0d 10871 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ↔ (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑇))
8067, 79mpbird 248 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
81 divge0 11146 . . . . . 6 ((((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
8256, 80, 58, 76, 81syl22anc 867 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
8353, 57, 73ltled 10439 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ≤ (𝑆 + 𝑇))
8453, 57, 55, 83lesub1dd 10897 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
8558recnd 10322 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
8685mulid2d 10312 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
8784, 86breqtrrd 4837 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
88 ledivmul2 11156 . . . . . . 7 (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
8956, 59, 58, 76, 88syl112anc 1493 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
9087, 89mpbird 248 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1)
91 elicc01 12494 . . . . 5 (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ↔ (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1))
9278, 82, 90, 91syl3anbrc 1443 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1))
9354, 55resubcld 10712 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
9493, 58, 77redivcld 11107 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ)
952simp3bi 1177 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ≤ 1)
9695ad2antrl 719 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ≤ 1)
9753, 59, 54, 69, 96lemul2ad 11218 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ (𝑆 · 1))
9854recnd 10322 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℂ)
9998mulid1d 10311 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 1) = 𝑆)
10097, 99breqtrd 4835 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑆)
10154, 55subge0d 10871 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ↔ (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑆))
102100, 101mpbird 248 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
103 divge0 11146 . . . . . 6 ((((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
10493, 102, 58, 76, 103syl22anc 867 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
10554, 53addge01d 10869 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ 𝑇𝑆 ≤ (𝑆 + 𝑇)))
10661, 105mpbid 223 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≤ (𝑆 + 𝑇))
10754, 57, 55, 106lesub1dd 10897 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
108107, 86breqtrrd 4837 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
109 ledivmul2 11156 . . . . . . 7 (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
11093, 59, 58, 76, 109syl112anc 1493 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
111108, 110mpbird 248 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1)
112 elicc01 12494 . . . . 5 (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ↔ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∧ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1))
11394, 104, 111, 112syl3anbrc 1443 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1))
1141, 53, 5sylancr 581 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
115114recnd 10322 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
11698, 115, 85, 77div23d 11092 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · (1 − 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑇)))
117 subdi 10717 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
11826, 117mp3an2 1573 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
11998, 65, 118syl2anc 579 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
12099oveq1d 6857 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)) = (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
121119, 120eqtrd 2799 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
122121oveq1d 6857 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · (1 − 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
12356recnd 10322 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
12485, 123, 85, 77divsubdird 11094 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
12557recnd 10322 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 + 𝑇) ∈ ℂ)
12655recnd 10322 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ∈ ℂ)
127125, 65, 126nnncan2d 10681 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − 𝑇))
12898, 65pncand 10647 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − 𝑇) = 𝑆)
129127, 128eqtrd 2799 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) = 𝑆)
130129oveq1d 6857 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
13185, 77dividd 11053 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = 1)
132131oveq1d 6857 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
133124, 130, 1323eqtr3d 2807 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
134133oveq1d 6857 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑇)) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
135116, 122, 1343eqtr3d 2807 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
1361, 54, 13sylancr 581 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
137136recnd 10322 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℂ)
13865, 137, 85, 77div23d 11092 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · (1 − 𝑆)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑆)))
139 subdi 10717 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 𝑆 ∈ ℂ) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14026, 139mp3an2 1573 . . . . . . . 8 ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝑆 ∈ ℂ) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14165, 98, 140syl2anc 579 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14265mulid1d 10311 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · 1) = 𝑇)
14365, 98mulcomd 10315 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · 𝑆) = (𝑆 · 𝑇))
144142, 143oveq12d 6860 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)) = (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
145141, 144eqtrd 2799 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
146145oveq1d 6857 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · (1 − 𝑆)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
14793recnd 10322 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
14885, 147, 85, 77divsubdird 11094 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
149125, 98, 126nnncan2d 10681 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − 𝑆))
15098, 65pncan2d 10648 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − 𝑆) = 𝑇)
151149, 150eqtrd 2799 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) = 𝑇)
152151oveq1d 6857 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
153131oveq1d 6857 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
154148, 152, 1533eqtr3d 2807 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
155154oveq1d 6857 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑆)) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
156138, 146, 1553eqtr3d 2807 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
15798, 65mulcomd 10315 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) = (𝑇 · 𝑆))
158157oveq1d 6857 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
15998, 65, 85, 77div23d 11092 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑇))
160133oveq1d 6857 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
161159, 160eqtrd 2799 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
16265, 98, 85, 77div23d 11092 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑆))
163154oveq1d 6857 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑆) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
164162, 163eqtrd 2799 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
165158, 161, 1643eqtr3d 2807 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
166 oveq2 6850 . . . . . . . 8 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (1 − 𝑟) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
167166oveq1d 6857 . . . . . . 7 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
168167eqeq2d 2775 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ↔ 𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇))))
169 eqeq1 2769 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆))))
170166oveq1d 6857 . . . . . . 7 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
171170eqeq1d 2767 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
172168, 169, 1713anbi123d 1560 . . . . 5 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
173 eqeq1 2769 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ↔ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇))))
174 oveq2 6850 . . . . . . . 8 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (1 − 𝑝) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
175174oveq1d 6857 . . . . . . 7 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
176175eqeq2d 2775 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆))))
177174oveq1d 6857 . . . . . . 7 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑝) · 𝑆) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
178177eqeq2d 2775 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆)))
179173, 176, 1783anbi123d 1560 . . . . 5 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))))
180172, 179rspc2ev 3476 . . . 4 ((((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ∧ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ∧ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
18192, 113, 135, 156, 165, 180syl113anc 1501 . . 3 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
182181ex 401 . 2 (𝑆 ≠ 0 → ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
18352, 182pm2.61ine 3020 1 ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wrex 3056   class class class wbr 4809  (class class class)co 6842  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190   + caddc 10192   · cmul 10194   < clt 10328  cle 10329  cmin 10520   / cdiv 10938  [,]cicc 12380
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-op 4341  df-uni 4595  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-id 5185  df-po 5198  df-so 5199  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-icc 12384
This theorem is referenced by:  axpasch  26112
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