Theorem icccvx 23241

Description: A linear combination of two reals lies in the interval between them. Equivalently, a closed interval is a convex set. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.)

Assertion

Ref	Expression
icccvx	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵)))

Proof of Theorem icccvx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iccss2 12661	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐶[,]𝐷) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
2	1	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐶[,]𝐷) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
3	2	3adantr3 1164	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐶[,]𝐷) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
4	3	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 < 𝐷) → (𝐶[,]𝐷) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
5		iccssre 12672	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
6	5	sselda 3895	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐶 ∈ ℝ)
7	6	adantrr 713	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → 𝐶 ∈ ℝ)
8	5	sselda 3895	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐷 ∈ ℝ)
9	8	adantrl 712	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → 𝐷 ∈ ℝ)
10	7, 9	jca 512	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ))
11	10	3adantr3 1164	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ))
12		simpr3 1189	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ (0[,]1))
13	11, 12	jca 512	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)))
14		lincmb01cmp 12735	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 < 𝐷) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
15	14	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 < 𝐷) → (𝑇 ∈ (0[,]1) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷)))
16	15	3expa 1111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 < 𝐷) → (𝑇 ∈ (0[,]1) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷)))
17	16	imp 407	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 < 𝐷) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
18	17	an32s 648	. . . . 5 ⊢ ((((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝐶 < 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
19	13, 18	sylan 580	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 < 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐶[,]𝐷))
20	4, 19	sseldd 3896	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 < 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
21		oveq2 7031	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 = 𝐷 → ((1 − 𝑇) · 𝐶) = ((1 − 𝑇) · 𝐷))
22	21	oveq1d 7038	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐷 → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
23		unitssre 12739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0[,]1) ⊆ ℝ
24	23	sseli 3891	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℝ)
25	24	recnd 10522	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℂ)
26	25	ad2antll 725	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
27	8	recnd 10522	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐷 ∈ ℂ)
28	27	adantrr 713	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → 𝐷 ∈ ℂ)
29		ax-1cn 10448	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℂ
30		npcan 10749	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
31	29, 30	mpan 686	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
32	31	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
33	32	oveq1d 7038	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (1 · 𝐷))
34		subcl 10738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
35	29, 34	mpan 686	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
36	35	ancri 550	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → ((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ))
37		adddir 10485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
38	37	3expa 1111	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
39	36, 38	sylan 580	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
40		mulid2 10493	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℂ → (1 · 𝐷) = 𝐷)
41	40	adantl 482	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (1 · 𝐷) = 𝐷)
42	33, 39, 41	3eqtr3d 2841	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
43	26, 28, 42	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
44	43	3adantr1 1162	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
45	22, 44	sylan9eqr 2855	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 = 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
46		simplr2 1209	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 = 𝐷) → 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))
47	45, 46	eqeltrd 2885	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 = 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
48		iccss2 12661	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
49	48	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
50	49	ancom2s 646	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
51	50	3adantr3 1164	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
52	51	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐷 < 𝐶) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
53	9, 7	jca 512	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ))
54	53	3adantr3 1164	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ))
55	54, 12	jca 512	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → ((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)))
56		iirev 23220	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
57	23, 56	sseldi 3893	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
58	57	recnd 10522	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
59		recn 10480	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ → 𝐶 ∈ ℂ)
60		mulcl 10474	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
61	58, 59, 60	syl2anr 596	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
62	61	adantll 710	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
63		recn 10480	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ → 𝐷 ∈ ℂ)
64		mulcl 10474	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
65	25, 63, 64	syl2anr 596	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
66	65	adantlr 711	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
67	62, 66	addcomd 10695	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
68	67	3adantl3 1161	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
69		nncan 10769	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
70	29, 69	mpan 686	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
71	70	eqcomd 2803	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → 𝑇 = (1 − (1 − 𝑇)))
72	71	oveq1d 7038	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (𝑇 · 𝐷) = ((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷))
73	72	oveq1d 7038	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) = (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
74	25, 73	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) = (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
75	74	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) = (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
76	68, 75	eqtrd 2833	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
77		lincmb01cmp 12735	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
78	56, 77	sylan2 592	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
79	76, 78	eqeltrd 2885	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
80	79	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) → (𝑇 ∈ (0[,]1) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶)))
81	80	3expa 1111	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 < 𝐶) → (𝑇 ∈ (0[,]1) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶)))
82	81	imp 407	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
83	82	an32s 648	. . . . 5 ⊢ ((((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) ∧ 𝐷 < 𝐶) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
84	55, 83	sylan 580	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐷 < 𝐶) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
85	52, 84	sseldd 3896	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐷 < 𝐶) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
86	7, 9	lttri4d 10634	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐶 < 𝐷 ∨ 𝐶 = 𝐷 ∨ 𝐷 < 𝐶))
87	86	3adantr3 1164	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐶 < 𝐷 ∨ 𝐶 = 𝐷 ∨ 𝐷 < 𝐶))
88	20, 47, 85, 87	mpjao3dan 1424	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
89	88	ex 413	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) ∈ (𝐴[,]𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∨ w3o 1079   ∧ w3a 1080   = wceq 1525   ∈ wcel 2083   ⊆ wss 3865   class class class wbr 4968  (class class class)co 7023  ℂcc 10388  ℝcr 10389  0cc0 10390  1c1 10391   + caddc 10393   · cmul 10395   < clt 10528   − cmin 10723  [,]cicc 12595

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466  ax-pre-mulgt0 10467

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-op 4485  df-uni 4752  df-iun 4833  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-id 5355  df-po 5369  df-so 5370  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-1st 7552  df-2nd 7553  df-er 8146  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-rp 12244  df-icc 12599

This theorem is referenced by:  reparphti  23288