Theorem icccvx 24395

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 13377	. . . . . . 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 1171	. . . . 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 13388	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ)
6	5	sselda 3978	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐶 ∈ ℝ)
7	6	adantrr 715	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → 𝐶 ∈ ℝ)
8	5	sselda 3978	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐷 ∈ ℝ)
9	8	adantrl 714	. . . . . . . 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 1171	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ))
12		simpr3 1196	. . . . . 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 13454	. . . . . . . . 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 1118	. . . . . . 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 650	. . . . 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 3979	. . 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 7401	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 = 𝐷 → ((1 − 𝑇) · 𝐶) = ((1 − 𝑇) · 𝐷))
22	21	oveq1d 7408	. . . . 5 ⊢ (𝐶 = 𝐷 → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
23		unitssre 13458	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0[,]1) ⊆ ℝ
24	23	sseli 3974	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℝ)
25	24	recnd 11224	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℂ)
26	25	ad2antll 727	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
27	8	recnd 11224	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝐷 ∈ ℂ)
28	27	adantrr 715	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → 𝐷 ∈ ℂ)
29		ax-1cn 11150	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℂ
30		npcan 11451	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
31	29, 30	mpan 688	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
32	31	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) + 𝑇) = 1)
33	32	oveq1d 7408	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (1 · 𝐷))
34		subcl 11441	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
35	29, 34	mpan 688	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
36	35	ancri 550	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → ((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ))
37		adddir 11187	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (((1 − 𝑇) + 𝑇) · 𝐷) = (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)))
38	37	3expa 1118	. . . . . . . . 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		mullid 11195	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ ℂ → (1 · 𝐷) = 𝐷)
41	40	adantl 482	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (1 · 𝐷) = 𝐷)
42	33, 39, 41	3eqtr3d 2779	. . . . . . 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 1169	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) → (((1 − 𝑇) · 𝐷) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
45	22, 44	sylan9eqr 2793	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 = 𝐷) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = 𝐷)
46		simplr2 1216	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1))) ∧ 𝐶 = 𝐷) → 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))
47	45, 46	eqeltrd 2832	. . 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 13377	. . . . . . . 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 648	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐷[,]𝐶) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
51	50	3adantr3 1171	. . . . 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 1171	. . . . . 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 24374	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
57	23, 56	sselid 3976	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
58	57	recnd 11224	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
59		recn 11182	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ → 𝐶 ∈ ℂ)
60		mulcl 11176	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((1 − 𝑇) ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
61	58, 59, 60	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
62	61	adantll 712	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → ((1 − 𝑇) · 𝐶) ∈ ℂ)
63		recn 11182	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ → 𝐷 ∈ ℂ)
64		mulcl 11176	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝐷 ∈ ℂ) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
65	25, 63, 64	syl2anr 597	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
66	65	adantlr 713	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (𝑇 · 𝐷) ∈ ℂ)
67	62, 66	addcomd 11398	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
68	67	3adantl3 1168	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = ((𝑇 · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
69		nncan 11471	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
70	29, 69	mpan 688	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
71	70	eqcomd 2737	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → 𝑇 = (1 − (1 − 𝑇)))
72	71	oveq1d 7408	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑇 ∈ ℂ → (𝑇 · 𝐷) = ((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷))
73	72	oveq1d 7408	. . . . . . . . . . . . 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 2771	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − 𝑇) · 𝐶) + (𝑇 · 𝐷)) = (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)))
77		lincmb01cmp 13454	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
78	56, 77	sylan2 593	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐷 < 𝐶) ∧ 𝑇 ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐷) + ((1 − 𝑇) · 𝐶)) ∈ (𝐷[,]𝐶))
79	76, 78	eqeltrd 2832	. . . . . . . . 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 1118	. . . . . . 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 650	. . . . 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 3979	. . 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 11337	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝐶 ∈ (𝐴[,]𝐵) ∧ 𝐷 ∈ (𝐴[,]𝐵))) → (𝐶 < 𝐷 ∨ 𝐶 = 𝐷 ∨ 𝐷 < 𝐶))
87	86	3adantr3 1171	. . 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 1431	. 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 1086   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ⊆ wss 3944   class class class wbr 5141  (class class class)co 7393  ℂcc 11090  ℝcr 11091  0cc0 11092  1c1 11093   + caddc 11095   · cmul 11097   < clt 11230   − cmin 11426  [,]cicc 13309

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2702  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7708  ax-cnex 11148  ax-resscn 11149  ax-1cn 11150  ax-icn 11151  ax-addcl 11152  ax-addrcl 11153  ax-mulcl 11154  ax-mulrcl 11155  ax-mulcom 11156  ax-addass 11157  ax-mulass 11158  ax-distr 11159  ax-i2m1 11160  ax-1ne0 11161  ax-1rid 11162  ax-rnegex 11163  ax-rrecex 11164  ax-cnre 11165  ax-pre-lttri 11166  ax-pre-lttrn 11167  ax-pre-ltadd 11168  ax-pre-mulgt0 11169

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-nul 4319  df-if 4523  df-pw 4598  df-sn 4623  df-pr 4625  df-op 4629  df-uni 4902  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-id 5567  df-po 5581  df-so 5582  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-iota 6484  df-fun 6534  df-fn 6535  df-f 6536  df-f1 6537  df-fo 6538  df-f1o 6539  df-fv 6540  df-riota 7349  df-ov 7396  df-oprab 7397  df-mpo 7398  df-1st 7957  df-2nd 7958  df-er 8686  df-en 8923  df-dom 8924  df-sdom 8925  df-pnf 11232  df-mnf 11233  df-xr 11234  df-ltxr 11235  df-le 11236  df-sub 11428  df-neg 11429  df-rp 12957  df-icc 13313

This theorem is referenced by:  reparphti  24442