MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  jensenlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem jensenlem2 27308
Description: Lemma for jensen 27309. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
jensen.1 (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℝ)
jensen.2 (𝜑 → 𝐹:𝐷⟶ℝ)
jensen.3 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐷 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷)) → (𝑎[,]𝑏) ⊆ 𝐷)
jensen.4 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
jensen.5 (𝜑 → 𝑇:𝐴⟶(0[,)+∞))
jensen.6 (𝜑 → 𝑋:𝐴⟶𝐷)
jensen.7 (𝜑 → 0 < (ℂfld Σg 𝑇))
jensen.8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑡 ∈ (0[,]1))) → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))))
jensenlem.1 (𝜑 → ¬ 𝑧 ∈ 𝐵)
jensenlem.2 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
jensenlem.s 𝑆 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ 𝐵))
jensenlem.l 𝐿 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
jensenlem.3 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ+)
jensenlem.4 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ 𝐷)
jensenlem.5 (𝜑 → (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆))
Assertion
Ref Expression
jensenlem2 (𝜑 → (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)))
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦,𝐴   𝐷,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝜑,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝐹,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑇,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑋,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑧,𝑎,𝐵,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦   𝑡,𝐿,𝑥,𝑦   𝑆,𝑎,𝑏,𝑡,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐴(𝑧)   𝐷(𝑧)   𝑆(𝑧)   𝑇(𝑧)   𝐹(𝑧)   𝐿(𝑧, 𝑎, 𝑏)   𝑋(𝑧)

Proof of Theorem jensenlem2
StepHypRef Expression
1 cnfld0 21695 . . . . . . 7 0 = (0g‘ℂfld)
2 cnring 21693 . . . . . . . 8 ℂfld ∈ Ring
3 ringabl 20503 . . . . . . . 8 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ Abel)
42, 3mp1i 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ℂfld ∈ Abel)
5 jensen.4 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
6 jensenlem.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
76unssad 4139 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐵 ⊆ 𝐴)
85, 7ssfid 9253 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
9 resubdrg 21907 . . . . . . . . 9 (ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ ℝfld ∈ DivRing)
109simpli 489 . . . . . . . 8 ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld)
11 subrgsubg 20822 . . . . . . . 8 (ℝ ∈ (SubRing‘ℂfld) → ℝ ∈ (SubGrp‘ℂfld))
1210, 11mp1i 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ℝ ∈ (SubGrp‘ℂfld))
13 remulcl 11278 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
1413adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℝ)
15 jensen.5 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑇:𝐴⟶(0[,)+∞))
16 rge0ssre 13580 . . . . . . . . . 10 (0[,)+∞) ⊆ ℝ
17 fss 6724 . . . . . . . . . 10 ((𝑇:𝐴⟶(0[,)+∞) ∧ (0[,)+∞) ⊆ ℝ) → 𝑇:𝐴⟶ℝ)
1815, 16, 17sylancl 598 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑇:𝐴⟶ℝ)
19 jensen.6 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋:𝐴⟶𝐷)
20 jensen.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐷 ⊆ ℝ)
2119, 20fssd 6725 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋:𝐴⟶ℝ)
22 inidm 4172 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∩ 𝐴) = 𝐴
2314, 18, 21, 5, 5, 22off 7709 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑇 ∘f · 𝑋):𝐴⟶ℝ)
2423, 7fssresd 6747 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵):𝐵⟶ℝ)
25 c0ex 11293 . . . . . . . . 9 0 ∈ V
2625a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ V)
2724, 8, 26fdmfifsupp 9360 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵) finSupp 0)
281, 4, 8, 12, 24, 27gsumsubgcl 20127 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) ∈ ℝ)
2928recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) ∈ ℂ)
30 ax-resscn 11250 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
3116, 30sstri 3940 . . . . . . 7 (0[,)+∞) ⊆ ℂ
326unssbd 4140 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑧} ⊆ 𝐴)
33 vex 3455 . . . . . . . . . 10 𝑧 ∈ V
3433snss 4745 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ {𝑧} ⊆ 𝐴)
3532, 34sylibr 237 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑧 ∈ 𝐴)
3615, 35ffvelcdmd 7083 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑇‘𝑧) ∈ (0[,)+∞))
3731, 36sselid 3929 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑇‘𝑧) ∈ ℂ)
3819, 35ffvelcdmd 7083 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑋‘𝑧) ∈ 𝐷)
3920, 38sseldd 3932 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑋‘𝑧) ∈ ℝ)
4039recnd 11330 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋‘𝑧) ∈ ℂ)
4137, 40mulcld 11322 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)) ∈ ℂ)
42 jensen.2 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐹:𝐷⟶ℝ)
43 jensen.3 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐷 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷)) → (𝑎[,]𝑏) ⊆ 𝐷)
44 jensen.7 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 < (ℂfld Σg 𝑇))
45 jensen.8 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑡 ∈ (0[,]1))) → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))))
46 jensenlem.1 . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝑧 ∈ 𝐵)
47 jensenlem.s . . . . . . . 8 𝑆 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ 𝐵))
48 jensenlem.l . . . . . . . 8 𝐿 = (ℂfld Σg (𝑇 ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
4920, 42, 43, 5, 15, 19, 44, 45, 46, 6, 47, 48jensenlem1 27307 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿 = (𝑆 + (𝑇‘𝑧)))
50 jensenlem.3 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ+)
5150rpred 13157 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ)
52 elrege0 13578 . . . . . . . . . 10 ((𝑇‘𝑧) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((𝑇‘𝑧) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑇‘𝑧)))
5352simplbi 502 . . . . . . . . 9 ((𝑇‘𝑧) ∈ (0[,)+∞) → (𝑇‘𝑧) ∈ ℝ)
5436, 53syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑇‘𝑧) ∈ ℝ)
5551, 54readdcld 11331 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 + (𝑇‘𝑧)) ∈ ℝ)
5649, 55eqeltrd 2861 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐿 ∈ ℝ)
5756recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 ∈ ℂ)
58 0red 11304 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
5950rpgt0d 13160 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 < 𝑆)
6052simprbi 503 . . . . . . . . . 10 ((𝑇‘𝑧) ∈ (0[,)+∞) → 0 ≤ (𝑇‘𝑧))
6136, 60syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ≤ (𝑇‘𝑧))
6251, 54addge01d 11897 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 ≤ (𝑇‘𝑧) ↔ 𝑆 ≤ (𝑆 + (𝑇‘𝑧))))
6361, 62mpbid 235 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑆 ≤ (𝑆 + (𝑇‘𝑧)))
6463, 49breqtrrd 5133 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ≤ 𝐿)
6558, 51, 56, 59, 64ltletrd 11463 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝐿)
6665gt0ne0d 11873 . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 ≠ 0)
6729, 41, 57, 66divdird 12124 . . . 4 (𝜑 → (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))) / 𝐿) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝐿) + (((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)) / 𝐿)))
68 cnfldbas 21675 . . . . . . 7 ℂ = (Base‘ℂfld)
69 cnfldadd 21677 . . . . . . 7 + = (+g‘ℂfld)
70 ringcmn 20504 . . . . . . . 8 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
712, 70mp1i 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ℂfld ∈ CMnd)
727sselda 3931 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐴)
7315ffvelcdmda 7082 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑇‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
7472, 73syldan 603 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑥) ∈ (0[,)+∞))
7531, 74sselid 3929 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑇‘𝑥) ∈ ℂ)
7620adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐷 ⊆ ℝ)
7719ffvelcdmda 7082 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑋‘𝑥) ∈ 𝐷)
7872, 77syldan 603 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑋‘𝑥) ∈ 𝐷)
7976, 78sseldd 3932 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑋‘𝑥) ∈ ℝ)
8079recnd 11330 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑋‘𝑥) ∈ ℂ)
8175, 80mulcld 11322 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)) ∈ ℂ)
82 fveq2 6883 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑇‘𝑥) = (𝑇‘𝑧))
83 fveq2 6883 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑋‘𝑥) = (𝑋‘𝑧))
8482, 83oveq12d 7436 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)) = ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)))
8568, 69, 71, 8, 81, 35, 46, 41, 84gsumunsn 20167 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)))) = ((ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)))) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))))
8615feqmptd 6951 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑇 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝑇‘𝑥)))
8719feqmptd 6951 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝑋‘𝑥)))
885, 73, 77, 86, 87offval2 7711 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑇 ∘f · 𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))))
8988reseq1d 5969 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
906resmptd 6032 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))))
9189, 90eqtrd 2796 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))))
9291oveq2d 7434 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)))))
9388reseq1d 5969 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))) ↾ 𝐵))
947resmptd 6032 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))) ↾ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))))
9593, 94eqtrd 2796 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥))))
9695oveq2d 7434 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)))))
9796oveq1d 7433 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))) = ((ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝑋‘𝑥)))) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))))
9885, 92, 973eqtr4d 2806 . . . . 5 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))))
9998oveq1d 7433 . . . 4 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧))) / 𝐿))
10051recnd 11330 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ)
10150rpne0d 13162 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ≠ 0)
10229, 100, 57, 101, 66dmdcand 12115 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝐿))
10357, 100, 57, 66divsubdird 12125 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐿 − 𝑆) / 𝐿) = ((𝐿 / 𝐿) − (𝑆 / 𝐿)))
104100, 37, 49mvrladdd 11721 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐿 − 𝑆) = (𝑇‘𝑧))
105104oveq1d 7433 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐿 − 𝑆) / 𝐿) = ((𝑇‘𝑧) / 𝐿))
10657, 66dividd 12084 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐿 / 𝐿) = 1)
107106oveq1d 7433 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐿 / 𝐿) − (𝑆 / 𝐿)) = (1 − (𝑆 / 𝐿)))
108103, 105, 1073eqtr3rd 2805 . . . . . . 7 (𝜑 → (1 − (𝑆 / 𝐿)) = ((𝑇‘𝑧) / 𝐿))
109108oveq1d 7433 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)) = (((𝑇‘𝑧) / 𝐿) · (𝑋‘𝑧)))
11037, 40, 57, 66div23d 12123 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)) / 𝐿) = (((𝑇‘𝑧) / 𝐿) · (𝑋‘𝑧)))
111109, 110eqtr4d 2799 . . . . 5 (𝜑 → ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)) = (((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)) / 𝐿))
112102, 111oveq12d 7436 . . . 4 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧))) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝐿) + (((𝑇‘𝑧) · (𝑋‘𝑧)) / 𝐿)))
11367, 99, 1123eqtr4d 2806 . . 3 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) = (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧))))
114 jensenlem.4 . . . . 5 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ 𝐷)
11551, 56, 66redivcld 12138 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 / 𝐿) ∈ ℝ)
11650rpge0d 13161 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ≤ 𝑆)
117 divge0 12179 . . . . . . 7 (((𝑆 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑆) ∧ (𝐿 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐿)) → 0 ≤ (𝑆 / 𝐿))
11851, 116, 56, 65, 117syl22anc 852 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ (𝑆 / 𝐿))
11957mulridd 11319 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿 · 1) = 𝐿)
12064, 119breqtrrd 5133 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆 ≤ (𝐿 · 1))
121 1red 11302 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
122 ledivmul 12186 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (𝐿 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐿)) → ((𝑆 / 𝐿) ≤ 1 ↔ 𝑆 ≤ (𝐿 · 1)))
12351, 121, 56, 65, 122syl112anc 1401 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) ≤ 1 ↔ 𝑆 ≤ (𝐿 · 1)))
124120, 123mpbird 260 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 / 𝐿) ≤ 1)
125 elicc01 13590 . . . . . 6 ((𝑆 / 𝐿) ∈ (0[,]1) ↔ ((𝑆 / 𝐿) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑆 / 𝐿) ∧ (𝑆 / 𝐿) ≤ 1))
126115, 118, 124, 125syl3anbrc 1362 . . . . 5 (𝜑 → (𝑆 / 𝐿) ∈ (0[,]1))
127114, 38, 1263jca 1146 . . . 4 (𝜑 → (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ 𝐷 ∧ (𝑋‘𝑧) ∈ 𝐷 ∧ (𝑆 / 𝐿) ∈ (0[,]1)))
12820, 43cvxcl 27305 . . . 4 ((𝜑 ∧ (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ 𝐷 ∧ (𝑋‘𝑧) ∈ 𝐷 ∧ (𝑆 / 𝐿) ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧))) ∈ 𝐷)
129127, 128mpdan 700 . . 3 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧))) ∈ 𝐷)
130113, 129eqeltrd 2861 . 2 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) ∈ 𝐷)
13142, 129ffvelcdmd 7083 . . . 4 (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ∈ ℝ)
13242, 114ffvelcdmd 7083 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ∈ ℝ)
133115, 132remulcld 11332 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) ∈ ℝ)
13442, 38ffvelcdmd 7083 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹‘(𝑋‘𝑧)) ∈ ℝ)
13554, 134remulcld 11332 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) ∈ ℝ)
136135, 56, 66redivcld 12138 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿) ∈ ℝ)
137133, 136readdcld 11331 . . . 4 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)) ∈ ℝ)
138 fco 6732 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹:𝐷⟶ℝ ∧ 𝑋:𝐴⟶𝐷) → (𝐹 ∘ 𝑋):𝐴⟶ℝ)
13942, 19, 138syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝑋):𝐴⟶ℝ)
14014, 18, 139, 5, 5, 22off 7709 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)):𝐴⟶ℝ)
141140, 7fssresd 6747 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵):𝐵⟶ℝ)
142141, 8, 26fdmfifsupp 9360 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵) finSupp 0)
1431, 4, 8, 12, 141, 142gsumsubgcl 20127 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) ∈ ℝ)
144143, 51, 101redivcld 12138 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ ℝ)
145115, 144remulcld 11332 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ∈ ℝ)
146 1re 11301 . . . . . . 7 1 ∈ ℝ
147 resubcl 11615 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ ∧ (𝑆 / 𝐿) ∈ ℝ) → (1 − (𝑆 / 𝐿)) ∈ ℝ)
148146, 115, 147sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → (1 − (𝑆 / 𝐿)) ∈ ℝ)
149148, 134remulcld 11332 . . . . 5 (𝜑 → ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) ∈ ℝ)
150145, 149readdcld 11331 . . . 4 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) ∈ ℝ)
151 oveq2 7426 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → (𝑡 · 𝑥) = (𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)))
152151fvoveq1d 7440 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) = (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))))
153 fveq2 6883 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)))
154153oveq2d 7434 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → (𝑡 · (𝐹‘𝑥)) = (𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))))
155154oveq1d 7433 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))) = ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))))
156152, 155breq12d 5116 . . . . . . . . 9 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → ((𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))) ↔ (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦)))))
157156imbi2d 343 . . . . . . . 8 (𝑥 = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) → ((𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦)))) ↔ (𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))))))
158 oveq2 7426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((1 − 𝑡) · 𝑦) = ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))
159158oveq2d 7434 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦)) = ((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧))))
160159fveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) = (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))))
161 fveq2 6883 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))
162161oveq2d 7434 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦)) = ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
163162oveq2d 7434 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))) = ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
164160, 163breq12d 5116 . . . . . . . . 9 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦))) ↔ (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))))
165164imbi2d 343 . . . . . . . 8 (𝑦 = (𝑋‘𝑧) → ((𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦)))) ↔ (𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))))
166 oveq1 7425 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → (𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) = ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)))
167 oveq2 7426 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → (1 − 𝑡) = (1 − (𝑆 / 𝐿)))
168167oveq1d 7433 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)) = ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))
169166, 168oveq12d 7436 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧))) = (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧))))
170169fveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))) = (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))))
171 oveq1 7425 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → (𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) = ((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))))
172167oveq1d 7433 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) = ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
173171, 172oveq12d 7436 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) = (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
174170, 173breq12d 5116 . . . . . . . . 9 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) ↔ (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))))
175174imbi2d 343 . . . . . . . 8 (𝑡 = (𝑆 / 𝐿) → ((𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − 𝑡) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))) ↔ (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))))
17645expcom 419 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ∧ 𝑡 ∈ (0[,]1)) → (𝜑 → (𝐹‘((𝑡 · 𝑥) + ((1 − 𝑡) · 𝑦))) ≤ ((𝑡 · (𝐹‘𝑥)) + ((1 − 𝑡) · (𝐹‘𝑦)))))
177157, 165, 175, 176vtocl3ga 3541 . . . . . . 7 ((((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ 𝐷 ∧ (𝑋‘𝑧) ∈ 𝐷 ∧ (𝑆 / 𝐿) ∈ (0[,]1)) → (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))))
178114, 38, 126, 177syl3anc 1398 . . . . . 6 (𝜑 → (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))))
179178pm2.43i 53 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
180108oveq1d 7433 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) = (((𝑇‘𝑧) / 𝐿) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
181134recnd 11330 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘(𝑋‘𝑧)) ∈ ℂ)
18237, 181, 57, 66div23d 12123 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿) = (((𝑇‘𝑧) / 𝐿) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
183180, 182eqtr4d 2799 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) = (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿))
184183oveq2d 7434 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) = (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)))
185179, 184breqtrd 5131 . . . 4 (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)))
186182, 180eqtr4d 2799 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿) = ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
187186oveq2d 7434 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)) = (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
188 jensenlem.5 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆))
18951, 56, 59, 65divgt0d 12245 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 < (𝑆 / 𝐿))
190 lemul2 12163 . . . . . . . 8 (((𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ∈ ℝ ∧ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ∈ ℝ ∧ ((𝑆 / 𝐿) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑆 / 𝐿))) → ((𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ↔ ((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) ≤ ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆))))
191132, 144, 115, 189, 190syl112anc 1401 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆) ↔ ((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) ≤ ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆))))
192188, 191mpbid 235 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) ≤ ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)))
193133, 145, 149, 192leadd1dd 11923 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
194187, 193eqbrtrd 5127 . . . 4 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆))) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
195131, 137, 150, 185, 194letrd 11460 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))) ≤ (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
196113fveq2d 6887 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)) = (𝐹‘(((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝑋‘𝑧)))))
197143recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) ∈ ℂ)
198135recnd 11330 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) ∈ ℂ)
199197, 198, 57, 66divdird 12124 . . . 4 (𝜑 → (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) / 𝐿) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝐿) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)))
20016, 73sselid 3929 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑇‘𝑥) ∈ ℝ)
20142ffvelcdmda 7082 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑋‘𝑥) ∈ 𝐷) → (𝐹‘(𝑋‘𝑥)) ∈ ℝ)
20277, 201syldan 603 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐹‘(𝑋‘𝑥)) ∈ ℝ)
203200, 202remulcld 11332 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))) ∈ ℝ)
204203recnd 11330 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))) ∈ ℂ)
20572, 204syldan 603 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))) ∈ ℂ)
20683fveq2d 6887 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝐹‘(𝑋‘𝑥)) = (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))
20782, 206oveq12d 7436 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))) = ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))))
20868, 69, 71, 8, 205, 35, 46, 198, 207gsumunsn 20167 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))) = ((ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
20942feqmptd 6951 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐹 = (𝑦 ∈ 𝐷 ↦ (𝐹‘𝑦)))
210 fveq2 6883 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑋‘𝑥) → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))
21177, 87, 209, 210fmptco 7128 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))
2125, 73, 202, 86, 211offval2 7711 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))))
213212reseq1d 5969 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})))
2146resmptd 6032 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))))
215213, 214eqtrd 2796 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧})) = (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))))
216215oveq2d 7434 . . . . . 6 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐵 ∪ {𝑧}) ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))))
217212reseq1d 5969 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵) = ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))) ↾ 𝐵))
2187resmptd 6032 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))) ↾ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))))
219217, 218eqtrd 2796 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥)))))
220219oveq2d 7434 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))))
221220oveq1d 7433 . . . . . 6 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) = ((ℂfld Σg (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑇‘𝑥) · (𝐹‘(𝑋‘𝑥))))) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
222208, 216, 2213eqtr4d 2806 . . . . 5 (𝜑 → (ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
223222oveq1d 7433 . . . 4 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) + ((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) / 𝐿))
224197, 100, 57, 101, 66dmdcand 12115 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) = ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝐿))
225224, 183oveq12d 7436 . . . 4 (𝜑 → (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))) = (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝐿) + (((𝑇‘𝑧) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧))) / 𝐿)))
226199, 223, 2253eqtr4d 2806 . . 3 (𝜑 → ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) = (((𝑆 / 𝐿) · ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ 𝐵)) / 𝑆)) + ((1 − (𝑆 / 𝐿)) · (𝐹‘(𝑋‘𝑧)))))
227195, 196, 2263brtr4d 5137 . 2 (𝜑 → (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿))
228130, 227jca 521 1 (𝜑 → (((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿) ∈ 𝐷 ∧ (𝐹‘((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · 𝑋) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)) ≤ ((ℂfld Σg ((𝑇 ∘f · (𝐹 ∘ 𝑋)) ↾ (𝐵 ∪ {𝑧}))) / 𝐿)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3451   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  {csn 4584   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   ↾ cres 5653   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ∘f cof 7689  Fincfn 8966  ℂcc 11191  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198  +∞cpnf 11333   < clt 11336   ≤ cle 11337   − cmin 11534   / cdiv 11966  ℝ+crp 13113  [,)cico 13471  [,]cicc 13472   Σg cgsu 17604  SubGrpcsubg 19323  CMndccmn 19987  Abelcabl 19988  Ringcrg 20452  SubRingcsubrg 20814  DivRingcdr 20973  ℂfldccnfld 21671  ℝfldcrefld 21903
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-addf 11272
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-oi 9497  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-rp 13114  df-ico 13475  df-icc 13476  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-seq 14138  df-hash 14468  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-mulg 19271  df-subg 19326  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-cring 20455  df-oppr 20560  df-dvdsr 20580  df-unit 20581  df-invr 20611  df-dvr 20624  df-subrng 20791  df-subrg 20815  df-drng 20975  df-cnfld 21672  df-refld 21904
This theorem is used by:  jensen  27309
  Copyright terms: Public domain W3C validator