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Theorem colinearalglem4 27287
Description: Lemma for colinearalg 27288. Prove a disjunction that will be needed in the final proof. (Contributed by Scott Fenton, 27-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
colinearalglem4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖   𝐶,𝑖   𝑖,𝐾   𝑖,𝑁

Proof of Theorem colinearalglem4
StepHypRef Expression
1 relin01 11509 . . 3 (𝐾 ∈ ℝ → (𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾))
21adantl 482 . 2 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾))
3 fveere 27279 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
43adantlr 712 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
5 fveere 27279 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
65adantll 711 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
74, 6jca 512 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ))
8 simprl 768 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ∈ ℝ)
98recnd 11013 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ∈ ℂ)
10 resubcl 11295 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐶𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐴𝑖) ∈ ℝ) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1110ancoms 459 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1211adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
1312recnd 11013 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
149, 13, 13mulassd 11008 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
158, 12remulcld 11015 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
1615recnd 11013 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
17 recn 10971 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴𝑖) ∈ ℝ → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
1817ad2antrr 723 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
1916, 18pncand 11343 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) = (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2019oveq1d 7282 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2113sqvald 13871 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
2221oveq2d 7283 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
2314, 20, 223eqtr4d 2788 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
24 simprr 770 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 𝐾 ≤ 0)
2512sqge0d 13976 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
2624, 25jca 512 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
2726orcd 870 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0)))
2812resqcld 13975 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
29 mulle0b 11856 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ) → ((𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0 ↔ ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0))))
308, 28, 29syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0 ↔ ((𝐾 ≤ 0 ∧ 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∨ (0 ≤ 𝐾 ∧ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ≤ 0))))
3127, 30mpbird 256 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → (𝐾 · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0)
3223, 31eqbrtrd 5095 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
337, 32sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3433an32s 649 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3534ralrimiva 3108 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 0)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0)
3635expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝐾 ≤ 0 → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0))
37 recn 10971 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶𝑖) ∈ ℝ → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
3837ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
3917ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
40 simprl 768 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 𝐾 ∈ ℝ)
4111adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
4240, 41remulcld 11015 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
4342recnd 11013 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
4438, 39, 43sub32d 11374 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐶𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)))
45 ax-1cn 10939 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℂ
4640recnd 11013 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 𝐾 ∈ ℂ)
4741recnd 11013 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
48 subdir 11419 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
4945, 46, 47, 48mp3an2i 1465 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
5047mulid2d 11003 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))
5150oveq1d 7282 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
5249, 51eqtr2d 2779 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5338, 43, 39subsub4d 11373 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)) = ((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))))
5444, 52, 533eqtr3rd 2787 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) = ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5539, 39, 43sub32d 11374 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)))
5639subidd 11330 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) = 0)
5756oveq1d 7282 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (0 − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
58 df-neg 11218 . . . . . . . . . . . 12 -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (0 − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
5957, 58eqtr4di 2796 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐴𝑖)) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
6039, 43, 39subsub4d 11373 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐴𝑖) − (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) − (𝐴𝑖)) = ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))))
6155, 59, 603eqtr3rd 2787 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) = -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
6254, 61oveq12d 7285 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) = (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
63 1re 10985 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℝ
64 resubcl 11295 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6563, 64mpan 687 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ ℝ → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6665ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
6766, 41remulcld 11015 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
6867recnd 11013 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
6968, 43mulneg2d 11439 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · -(𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7066recnd 11013 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (1 − 𝐾) ∈ ℂ)
7170, 47, 46, 47mul4d 11197 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7271negeqd 11225 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → -(((1 − 𝐾) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) · (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7362, 69, 723eqtrd 2782 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) = -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
7466, 40remulcld 11015 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ((1 − 𝐾) · 𝐾) ∈ ℝ)
7541resqcld 13975 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
76 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 𝐾 ∈ ℝ)
7763, 76, 64sylancr 587 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → (1 − 𝐾) ∈ ℝ)
78 subge0 11498 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − 𝐾) ↔ 𝐾 ≤ 1))
7963, 78mpan 687 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ ℝ → (0 ≤ (1 − 𝐾) ↔ 𝐾 ≤ 1))
8079biimpar 478 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ≤ 1) → 0 ≤ (1 − 𝐾))
8180adantrl 713 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ (1 − 𝐾))
82 simprl 768 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ 𝐾)
8377, 76, 81, 82mulge0d 11562 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1)) → 0 ≤ ((1 − 𝐾) · 𝐾))
8483adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ ((1 − 𝐾) · 𝐾))
8541sqge0d 13976 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
8674, 75, 84, 85mulge0d 11562 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
8747sqvald 13871 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
8887oveq2d 7283 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
8986, 88breqtrd 5099 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → 0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
9041, 41remulcld 11015 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
9174, 90remulcld 11015 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ∈ ℝ)
9291le0neg2d 11557 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (0 ≤ (((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ↔ -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ≤ 0))
9389, 92mpbid 231 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → -(((1 − 𝐾) · 𝐾) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9473, 93eqbrtrd 5095 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
957, 94sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9695an32s 649 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9796ralrimiva 3108 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1))) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0)
9897expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0))
9937ad2antlr 724 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐶𝑖) ∈ ℂ)
10017ad2antrr 723 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐴𝑖) ∈ ℂ)
10199, 100negsubdi2d 11358 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) = ((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)))
102101oveq1d 7282 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
103 simplr 766 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐶𝑖) ∈ ℝ)
104 simpll 764 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐴𝑖) ∈ ℝ)
105103, 104, 10syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℝ)
106105recnd 11013 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ)
107 peano2rem 11298 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ ℝ → (𝐾 − 1) ∈ ℝ)
108107ad2antrl 725 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 − 1) ∈ ℝ)
109108, 105remulcld 11015 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
110109recnd 11013 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
111106, 110mulneg1d 11438 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -(((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
112108recnd 11013 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 − 1) ∈ ℂ)
113106, 112, 106mul12d 11194 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
114106sqvald 13871 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) = (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
115114oveq2d 7283 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
116113, 115eqtr4d 2781 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
117116negeqd 11225 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -(((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
118111, 117eqtrd 2778 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (-((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
119 simprl 768 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℝ)
120119recnd 11013 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 𝐾 ∈ ℂ)
121 subdir 11419 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
12245, 121mp3an2 1448 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
123120, 106, 122syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))))
124106mulid2d 11003 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))
125124oveq2d 7283 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − (1 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))))
126119, 105remulcld 11015 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℝ)
127126recnd 11013 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ∈ ℂ)
128127, 99, 100subsub3d 11372 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) − ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖)))
129123, 125, 1283eqtrd 2782 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) = (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖)))
130129oveq2d 7283 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · ((𝐾 − 1) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖)))) = (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))))
131102, 118, 1303eqtr3rd 2787 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) = -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
132105resqcld 13975 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2) ∈ ℝ)
133 simprr 770 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 1 ≤ 𝐾)
134 subge0 11498 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
13563, 134mpan2 688 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ ℝ → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
136135ad2antrl 725 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (0 ≤ (𝐾 − 1) ↔ 1 ≤ 𝐾))
137133, 136mpbird 256 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ (𝐾 − 1))
138105sqge0d 13976 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2))
139108, 132, 137, 138mulge0d 11562 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → 0 ≤ ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)))
140108, 132remulcld 11015 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ∈ ℝ)
141140le0neg2d 11557 . . . . . . . . 9 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (0 ≤ ((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ↔ -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0))
142139, 141mpbid 231 . . . . . . . 8 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → -((𝐾 − 1) · (((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))↑2)) ≤ 0)
143131, 142eqbrtrd 5095 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑖) ∈ ℝ ∧ (𝐶𝑖) ∈ ℝ) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
1447, 143sylan 580 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
145144an32s 649 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
146145ralrimiva 3108 . . . 4 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐾 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝐾)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)
147146expr 457 . . 3 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (1 ≤ 𝐾 → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
14836, 98, 1473orim123d 1443 . 2 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((𝐾 ≤ 0 ∨ (0 ≤ 𝐾𝐾 ≤ 1) ∨ 1 ≤ 𝐾) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0)))
1492, 148mpd 15 1 (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)((((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐴𝑖)) · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖))) · ((𝐴𝑖) − ((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)))) ≤ 0 ∨ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐴𝑖) − (𝐶𝑖)) · (((𝐾 · ((𝐶𝑖) − (𝐴𝑖))) + (𝐴𝑖)) − (𝐶𝑖))) ≤ 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  wo 844  w3o 1085   = wceq 1539  wcel 2106  wral 3064   class class class wbr 5073  cfv 6426  (class class class)co 7267  cc 10879  cr 10880  0cc0 10881  1c1 10882   + caddc 10884   · cmul 10886  cle 11020  cmin 11215  -cneg 11216  2c2 12038  ...cfz 13249  cexp 13792  𝔼cee 27266
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5221  ax-nul 5228  ax-pow 5286  ax-pr 5350  ax-un 7578  ax-cnex 10937  ax-resscn 10938  ax-1cn 10939  ax-icn 10940  ax-addcl 10941  ax-addrcl 10942  ax-mulcl 10943  ax-mulrcl 10944  ax-mulcom 10945  ax-addass 10946  ax-mulass 10947  ax-distr 10948  ax-i2m1 10949  ax-1ne0 10950  ax-1rid 10951  ax-rnegex 10952  ax-rrecex 10953  ax-cnre 10954  ax-pre-lttri 10955  ax-pre-lttrn 10956  ax-pre-ltadd 10957  ax-pre-mulgt0 10958
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3071  df-rmo 3072  df-rab 3073  df-v 3431  df-sbc 3716  df-csb 3832  df-dif 3889  df-un 3891  df-in 3893  df-ss 3903  df-pss 3905  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5157  df-tr 5191  df-id 5484  df-eprel 5490  df-po 5498  df-so 5499  df-fr 5539  df-we 5541  df-xp 5590  df-rel 5591  df-cnv 5592  df-co 5593  df-dm 5594  df-rn 5595  df-res 5596  df-ima 5597  df-pred 6195  df-ord 6262  df-on 6263  df-lim 6264  df-suc 6265  df-iota 6384  df-fun 6428  df-fn 6429  df-f 6430  df-f1 6431  df-fo 6432  df-f1o 6433  df-fv 6434  df-riota 7224  df-ov 7270  df-oprab 7271  df-mpo 7272  df-om 7703  df-2nd 7821  df-frecs 8084  df-wrecs 8115  df-recs 8189  df-rdg 8228  df-er 8485  df-map 8604  df-en 8721  df-dom 8722  df-sdom 8723  df-pnf 11021  df-mnf 11022  df-xr 11023  df-ltxr 11024  df-le 11025  df-sub 11217  df-neg 11218  df-div 11643  df-nn 11984  df-2 12046  df-n0 12244  df-z 12330  df-uz 12593  df-seq 13732  df-exp 13793  df-ee 27269
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