Theorem axsegconlem1 28990

Description: Lemma for axsegcon 29000. Handle the degenerate case. (Contributed by Scott Fenton, 7-Jun-2013.)

Assertion

Ref	Expression
axsegconlem1	⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))

Distinct variable groups:   𝑡,𝑁,𝑖,𝑥   𝑡,𝐴,𝑖,𝑥   𝑡,𝐵,𝑖,𝑥   𝑡,𝐶,𝑖,𝑥   𝑡,𝐷,𝑖,𝑥

Proof of Theorem axsegconlem1

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveere 28974	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
2	1	3ad2antl1 1186	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
3		fveere 28974	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℝ)
4	3	3ad2antl2 1187	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℝ)
5		fveere 28974	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑘) ∈ ℝ)
6	5	3ad2antl3 1188	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑘) ∈ ℝ)
7	4, 6	resubcld 11565	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)) ∈ ℝ)
8	2, 7	resubcld 11565	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ)
9	8	ralrimiva 3128	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ)
10		eleenn 28969	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
11		mptelee 28967	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
12	10, 11	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
13	12	3ad2ant1 1133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
14	9, 13	mpbird 257	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁))
15		fveecn 28975	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
16	15	3ad2antl1 1186	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
17		fveecn 28975	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ)
18	17	3ad2antl2 1187	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ)
19		fveecn 28975	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)
20	19	3ad2antl3 1188	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)
21		1m0e1 12261	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1 − 0) = 1
22	21	oveq1i 7368	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) = (1 · (𝐵‘𝑖))
23		mullid 11131	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ → (1 · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
24	23	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (1 · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
25	22, 24	eqtrid 2783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
26		subcl 11379	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ)
27		subcl 11379	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
28	26, 27	sylan2 593	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ ((𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
29	28	3impb 1114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
30	29	mul02d 11331	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = 0)
31	25, 30	oveq12d 7376	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) = ((𝐵‘𝑖) + 0))
32		addrid 11313	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ → ((𝐵‘𝑖) + 0) = (𝐵‘𝑖))
33	32	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) + 0) = (𝐵‘𝑖))
34	31, 33	eqtr2d 2772	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
35	16, 18, 20, 34	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
36	35	ralrimiva 3128	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
37	18, 20	subcld 11492	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ)
38	16, 37	nncand 11497	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))
39	38	oveq1d 7373	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = (((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))
40	39	sumeq2dv 15625	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))
41		0elunit 13385	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
42		fveq1 6833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (𝑥‘𝑖) = ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))‘𝑖))
43		fveq2 6834	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝑖))
44		fveq2 6834	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐶‘𝑘) = (𝐶‘𝑖))
45		fveq2 6834	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐷‘𝑘) = (𝐷‘𝑖))
46	44, 45	oveq12d 7376	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)) = ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))
47	43, 46	oveq12d 7376	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
48		eqid 2736	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))
49		ovex 7391	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ V
50	47, 48, 49	fvmpt 6941	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑖 ∈ (1...𝑁) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))‘𝑖) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
51	42, 50	sylan9eq 2791	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑥‘𝑖) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
52	51	oveq2d 7374	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑡 · (𝑥‘𝑖)) = (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
53	52	oveq2d 7374	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
54	53	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
55	54	ralbidva 3157	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
56	51	oveq2d 7374	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖)) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
57	56	oveq1d 7373	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = (((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2))
58	57	sumeq2dv 15625	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2))
59	58	eqeq1d 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2) ↔ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
60	55, 59	anbi12d 632	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
61		oveq2 7366	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑡 = 0 → (1 − 𝑡) = (1 − 0))
62	61	oveq1d 7373	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑡 = 0 → ((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) = ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)))
63		oveq1 7365	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑡 = 0 → (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
64	62, 63	oveq12d 7376	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 = 0 → (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
65	64	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑡 = 0 → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
66	65	ralbidv 3159	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑡 = 0 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
67	66	anbi1d 631	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 0 → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
68	60, 67	rspc2ev 3589	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 0 ∈ (0[,]1) ∧ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
69	41, 68	mp3an2 1451	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
70	14, 36, 40, 69	syl12anc 836	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
71	70	3expb 1120	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
72	71	adantll 714	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
73		fveq1 6833	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖))
74	73	oveq2d 7374	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) = ((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)))
75	74	oveq1d 7373	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))))
76	75	eqeq2d 2747	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖)))))
77	76	ralbidv 3159	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖)))))
78	77	anbi1d 631	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
79	78	2rexbidv 3201	. . 3 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
80	72, 79	imbitrrid 246	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
81	80	imp 406	1 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2113  ∀wral 3051  ∃wrex 3060   ↦ cmpt 5179  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358  ℂcc 11024  ℝcr 11025  0cc0 11026  1c1 11027   + caddc 11029   · cmul 11031   − cmin 11364  ℕcn 12145  2c2 12200  [,]cicc 13264  ...cfz 13423  ↑cexp 13984  Σcsu 15609  𝔼cee 28960

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-map 8765  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-nn 12146  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-icc 13268  df-fz 13424  df-seq 13925  df-sum 15610  df-ee 28963

This theorem is referenced by:  axsegcon  29000