MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  csbren Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem csbren 25278
Description: Cauchy-Schwarz-Bunjakovsky inequality for R^n. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 4-Jun-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
csbrn.1 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
csbrn.2 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
csbrn.3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
Assertion
Ref Expression
csbren (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โ‰ค (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘˜   ๐œ‘,๐‘˜
Allowed substitution hints:   ๐ต(๐‘˜)   ๐ถ(๐‘˜)

Proof of Theorem csbren
Dummy variable ๐‘ฅ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2cn 12288 . . . . 5 2 โˆˆ โ„‚
2 csbrn.1 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
3 csbrn.2 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
4 csbrn.3 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
53, 4remulcld 11245 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„)
62, 5fsumrecl 15684 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„)
76recnd 11243 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„‚)
8 sqmul 14087 . . . . 5 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) = ((2โ†‘2) ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)))
91, 7, 8sylancr 586 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) = ((2โ†‘2) ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)))
10 sq2 14164 . . . . 5 (2โ†‘2) = 4
1110oveq1i 7414 . . . 4 ((2โ†‘2) ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)) = (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2))
129, 11eqtrdi 2782 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) = (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)))
133resqcld 14093 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„)
142, 13fsumrecl 15684 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„)
15 2re 12287 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„
16 remulcl 11194 . . . . . 6 ((2 โˆˆ โ„ โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„) โ†’ (2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„)
1715, 6, 16sylancr 586 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„)
184resqcld 14093 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ถโ†‘2) โˆˆ โ„)
192, 18fsumrecl 15684 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2) โˆˆ โ„)
202adantr 480 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
2113adantlr 712 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„)
22 simplr 766 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„)
2322resqcld 14093 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐‘ฅโ†‘2) โˆˆ โ„)
2421, 23remulcld 11245 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) โˆˆ โ„)
25 remulcl 11194 . . . . . . . . . . . 12 ((2 โˆˆ โ„ โˆง (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„) โ†’ (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„)
2615, 5, 25sylancr 586 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„)
2726adantlr 712 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„)
2827, 22remulcld 11245 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„)
2924, 28readdcld 11244 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) โˆˆ โ„)
3018adantlr 712 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ถโ†‘2) โˆˆ โ„)
3129, 30readdcld 11244 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)) โˆˆ โ„)
323adantlr 712 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
3332, 22remulcld 11245 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„)
344adantlr 712 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
3533, 34readdcld 11244 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((๐ต ยท ๐‘ฅ) + ๐ถ) โˆˆ โ„)
3635sqge0d 14105 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค (((๐ต ยท ๐‘ฅ) + ๐ถ)โ†‘2))
3733recnd 11243 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
3834recnd 11243 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
39 binom2 14184 . . . . . . . . . 10 (((๐ต ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐ต ยท ๐‘ฅ) + ๐ถ)โ†‘2) = ((((๐ต ยท ๐‘ฅ)โ†‘2) + (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ))) + (๐ถโ†‘2)))
4037, 38, 39syl2anc 583 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (((๐ต ยท ๐‘ฅ) + ๐ถ)โ†‘2) = ((((๐ต ยท ๐‘ฅ)โ†‘2) + (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ))) + (๐ถโ†‘2)))
4132recnd 11243 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
4222recnd 11243 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
4341, 42sqmuld 14126 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((๐ต ยท ๐‘ฅ)โ†‘2) = ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)))
4441, 42, 38mul32d 11425 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ) = ((๐ต ยท ๐ถ) ยท ๐‘ฅ))
4544oveq2d 7420 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ)) = (2 ยท ((๐ต ยท ๐ถ) ยท ๐‘ฅ)))
46 2cnd 12291 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
475adantlr 712 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„)
4847recnd 11243 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ต ยท ๐ถ) โˆˆ โ„‚)
4946, 48, 42mulassd 11238 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท ((๐ต ยท ๐ถ) ยท ๐‘ฅ)))
5045, 49eqtr4d 2769 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ)) = ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ))
5143, 50oveq12d 7422 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (((๐ต ยท ๐‘ฅ)โ†‘2) + (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ))) = (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)))
5251oveq1d 7419 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((((๐ต ยท ๐‘ฅ)โ†‘2) + (2 ยท ((๐ต ยท ๐‘ฅ) ยท ๐ถ))) + (๐ถโ†‘2)) = ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)))
5340, 52eqtrd 2766 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (((๐ต ยท ๐‘ฅ) + ๐ถ)โ†‘2) = ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)))
5436, 53breqtrd 5167 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)))
5520, 31, 54fsumge0 15745 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ 0 โ‰ค ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)))
5624recnd 11243 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) โˆˆ โ„‚)
5728recnd 11243 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
5856, 57addcld 11234 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) โˆˆ โ„‚)
5930recnd 11243 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ถโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
6020, 58, 59fsumadd 15690 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)) = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
6120, 56, 57fsumadd 15690 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)))
62 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„)
6362recnd 11243 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
6463sqcld 14112 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘ฅโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
6521recnd 11243 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
6620, 64, 65fsummulc1 15735 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)))
67 2cnd 12291 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
6820, 67, 48fsummulc2 15734 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ (2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)))
6968oveq1d 7419 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ))
7026recnd 11243 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„‚)
7170adantlr 712 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) โˆˆ โ„‚)
7220, 63, 71fsummulc1 15735 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ))
7369, 72eqtrd 2766 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ))
7466, 73oveq12d 7422 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)))
7561, 74eqtr4d 2769 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) = ((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)))
7675oveq1d 7419 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) = (((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
7760, 76eqtrd 2766 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ((((๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + (๐ถโ†‘2)) = (((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
7855, 77breqtrd 5167 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„) โ†’ 0 โ‰ค (((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท (๐‘ฅโ†‘2)) + ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)) ยท ๐‘ฅ)) + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
7914, 17, 19, 78discr 14206 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) โˆ’ (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))) โ‰ค 0)
8017resqcld 14093 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) โˆˆ โ„)
81 4re 12297 . . . . . 6 4 โˆˆ โ„
8214, 19remulcld 11245 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) โˆˆ โ„)
83 remulcl 11194 . . . . . 6 ((4 โˆˆ โ„ โˆง (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) โˆˆ โ„) โ†’ (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2))) โˆˆ โ„)
8481, 82, 83sylancr 586 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2))) โˆˆ โ„)
8580, 84suble0d 11806 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ((((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) โˆ’ (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))) โ‰ค 0 โ†” ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) โ‰ค (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))))
8679, 85mpbid 231 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((2 ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ))โ†‘2) โ‰ค (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2))))
8712, 86eqbrtrrd 5165 . 2 (๐œ‘ โ†’ (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)) โ‰ค (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2))))
886resqcld 14093 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โˆˆ โ„)
8981a1i 11 . . 3 (๐œ‘ โ†’ 4 โˆˆ โ„)
90 4pos 12320 . . . 4 0 < 4
9190a1i 11 . . 3 (๐œ‘ โ†’ 0 < 4)
92 lemul2 12068 . . 3 (((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โˆˆ โ„ โˆง (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) โˆˆ โ„ โˆง (4 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 4)) โ†’ ((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โ‰ค (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) โ†” (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)) โ‰ค (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))))
9388, 82, 89, 91, 92syl112anc 1371 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โ‰ค (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)) โ†” (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2)) โ‰ค (4 ยท (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))))
9487, 93mpbird 257 1 (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ต ยท ๐ถ)โ†‘2) โ‰ค (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ตโ†‘2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถโ†‘2)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   class class class wbr 5141  (class class class)co 7404  Fincfn 8938  โ„‚cc 11107  โ„cr 11108  0cc0 11109   + caddc 11112   ยท cmul 11114   < clt 11249   โ‰ค cle 11250   โˆ’ cmin 11445  2c2 12268  4c4 12270  โ†‘cexp 14030  ฮฃcsu 15636
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-1o 8464  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-sup 9436  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-4 12278  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-rp 12978  df-ico 13333  df-fz 13488  df-fzo 13631  df-seq 13970  df-exp 14031  df-hash 14294  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-clim 15436  df-sum 15637
This theorem is referenced by:  trirn  25279
  Copyright terms: Public domain W3C validator