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

Theorem logccv 25240
 Description: The natural logarithm function on the reals is a strictly concave function. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
logccv (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))

Proof of Theorem logccv
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1187 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpred 12425 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ)
3 simpl2 1188 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ+)
43rpred 12425 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ)
5 simpl3 1189 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 < 𝐵)
61rpgt0d 12428 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 0 < 𝐴)
74ltpnfd 12510 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 < +∞)
8 0xr 10682 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ*
9 pnfxr 10689 . . . . . . . . . . . 12 +∞ ∈ ℝ*
10 iccssioo 12799 . . . . . . . . . . . 12 (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 < 𝐴𝐵 < +∞)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
118, 9, 10mpanl12 700 . . . . . . . . . . 11 ((0 < 𝐴𝐵 < +∞) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
126, 7, 11syl2anc 586 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ (0(,)+∞))
13 ioorp 12808 . . . . . . . . . 10 (0(,)+∞) = ℝ+
1412, 13sseqtrdi 4016 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ+)
1514sselda 3966 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
1615relogcld 25200 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
1716renegcld 11061 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → -(log‘𝑥) ∈ ℝ)
1817fmpttd 6873 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ)
19 ax-resscn 10588 . . . . . 6 ℝ ⊆ ℂ
2014resabs1d 5878 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) = (log ↾ (𝐴[,]𝐵)))
21 ssid 3988 . . . . . . . . . . 11 ℂ ⊆ ℂ
22 cncfss 23501 . . . . . . . . . . 11 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ))
2319, 21, 22mp2an 690 . . . . . . . . . 10 (ℝ+cn→ℝ) ⊆ (ℝ+cn→ℂ)
24 relogcn 25215 . . . . . . . . . 10 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℝ)
2523, 24sselii 3963 . . . . . . . . 9 (log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℂ)
26 rescncf 23499 . . . . . . . . 9 ((𝐴[,]𝐵) ⊆ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+) ∈ (ℝ+cn→ℂ) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)))
2714, 25, 26mpisyl 21 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((log ↾ ℝ+) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
2820, 27eqeltrrd 2914 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
29 fvres 6683 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = (log‘𝑥))
3029negeqd 10874 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) → -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥) = -(log‘𝑥))
3130mpteq2ia 5149 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
3231eqcomi 2830 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -((log ↾ (𝐴[,]𝐵))‘𝑥))
3332negfcncf 23521 . . . . . . 7 ((log ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
3428, 33syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
35 cncffvrn 23500 . . . . . 6 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ))
3619, 34, 35sylancr 589 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)):(𝐴[,]𝐵)⟶ℝ))
3718, 36mpbird 259 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
38 ioossre 12792 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ
39 ltso 10715 . . . . . . . 8 < Or ℝ
40 soss 5487 . . . . . . . 8 ((𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ → ( < Or ℝ → < Or (𝐴(,)𝐵)))
4138, 39, 40mp2 9 . . . . . . 7 < Or (𝐴(,)𝐵)
4241a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Or (𝐴(,)𝐵))
43 ioossicc 12816 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
4443, 14sstrid 3977 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝐴(,)𝐵) ⊆ ℝ+)
4544sselda 3966 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ ℝ+)
4645rprecred 12436 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (1 / 𝑥) ∈ ℝ)
4746renegcld 11061 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → -(1 / 𝑥) ∈ ℝ)
4847fmpttd 6873 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)⟶ℝ)
4948frnd 6515 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ⊆ ℝ)
50 soss 5487 . . . . . . . 8 (ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ⊆ ℝ → ( < Or ℝ → < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
5149, 39, 50mpisyl 21 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
52 sopo 5486 . . . . . . 7 ( < Or ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) → < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
5351, 52syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
54 negex 10878 . . . . . . . . 9 -(1 / 𝑥) ∈ V
55 eqid 2821 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))
5654, 55fnmpti 6485 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Fn (𝐴(,)𝐵)
57 dffn4 6590 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Fn (𝐴(,)𝐵) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
5856, 57mpbi 232 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))
5958a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
6044sselda 3966 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6160adantrl 714 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑧 ∈ ℝ+)
6261rprecred 12436 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑧) ∈ ℝ)
6344sselda 3966 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6463adantrr 715 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → 𝑦 ∈ ℝ+)
6564rprecred 12436 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
6662, 65ltnegd 11212 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → ((1 / 𝑧) < (1 / 𝑦) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
6764, 61ltrecd 12443 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 ↔ (1 / 𝑧) < (1 / 𝑦)))
68 oveq2 7158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑦 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑦))
6968negeqd 10874 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑦))
70 negex 10878 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑦) ∈ V
7169, 55, 70fvmpt 6762 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) = -(1 / 𝑦))
72 oveq2 7158 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑧 → (1 / 𝑥) = (1 / 𝑧))
7372negeqd 10874 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → -(1 / 𝑥) = -(1 / 𝑧))
74 negex 10878 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑧) ∈ V
7573, 55, 74fvmpt 6762 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) = -(1 / 𝑧))
7671, 75breqan12d 5074 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
7776adantl 484 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
7866, 67, 773bitr4d 313 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 ↔ ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
7978biimpd 231 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵))) → (𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
8079ralrimivva 3191 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ∀𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)∀𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)(𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))
81 soisoi 7075 . . . . . 6 ((( < Or (𝐴(,)𝐵) ∧ < Po ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ∧ ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)):(𝐴(,)𝐵)–onto→ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐵)∀𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐵)(𝑦 < 𝑧 → ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑦) < ((𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))‘𝑧)))) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
8242, 53, 59, 80, 81syl22anc 836 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
83 reelprrecn 10623 . . . . . . . 8 ℝ ∈ {ℝ, ℂ}
8483a1i 11 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ℝ ∈ {ℝ, ℂ})
85 relogcl 25153 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℝ+ → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
8685adantl 484 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℝ)
8786recnd 10663 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (log‘𝑥) ∈ ℂ)
8887negcld 10978 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(log‘𝑥) ∈ ℂ)
8954a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → -(1 / 𝑥) ∈ V)
90 ovexd 7185 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (1 / 𝑥) ∈ V)
91 dvrelog 25214 . . . . . . . . 9 (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥))
92 relogf1o 25144 . . . . . . . . . . . . 13 (log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ
93 f1of 6609 . . . . . . . . . . . . 13 ((log ↾ ℝ+):ℝ+1-1-onto→ℝ → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9492, 93mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+):ℝ+⟶ℝ)
9594feqmptd 6727 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)))
96 fvres 6683 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+ → ((log ↾ ℝ+)‘𝑥) = (log‘𝑥))
9796mpteq2ia 5149 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ ((log ↾ ℝ+)‘𝑥)) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))
9895, 97syl6eq 2872 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log ↾ ℝ+) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥)))
9998oveq2d 7166 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (log ↾ ℝ+)) = (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))))
10091, 99syl5reqr 2871 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ (1 / 𝑥)))
10184, 87, 90, 100dvmptneg 24557 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ ℝ+ ↦ -(1 / 𝑥)))
102 eqid 2821 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
103102tgioo2 23405 . . . . . . 7 (topGen‘ran (,)) = ((TopOpen‘ℂfld) ↾t ℝ)
104 iccntr 23423 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
1052, 4, 104syl2anc 586 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((int‘(topGen‘ran (,)))‘(𝐴[,]𝐵)) = (𝐴(,)𝐵))
10684, 88, 89, 101, 14, 103, 102, 105dvmptres2 24553 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))
107 isoeq1 7064 . . . . . 6 ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) = (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) → ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))))
108106, 107syl 17 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥)))))
10982, 108mpbird 259 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (ℝ D (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐵), ran (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ -(1 / 𝑥))))
110 simpr 487 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0(,)1))
111 eqid 2821 . . . 4 ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))
1122, 4, 5, 37, 109, 110, 111dvcvx 24611 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))))
113 ax-1cn 10589 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
114 elioore 12762 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0(,)1) → 𝑇 ∈ ℝ)
115114adantl 484 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℝ)
116115recnd 10663 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ ℂ)
117 nncan 10909 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
118113, 116, 117sylancr 589 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − (1 − 𝑇)) = 𝑇)
119118oveq1d 7165 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) = (𝑇 · 𝐴))
120119oveq1d 7165 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)))
121 ioossicc 12816 . . . . . . . 8 (0(,)1) ⊆ (0[,]1)
122121, 110sseldi 3964 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝑇 ∈ (0[,]1))
123 iirev 23527 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ (0[,]1) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
124122, 123syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1))
125 lincmb01cmp 12875 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝐵) ∧ (1 − 𝑇) ∈ (0[,]1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
1262, 4, 5, 124, 125syl31anc 1369 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((1 − (1 − 𝑇)) · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
127120, 126eqeltrrd 2914 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵))
128 fveq2 6664 . . . . . 6 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → (log‘𝑥) = (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
129128negeqd 10874 . . . . 5 (𝑥 = ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) → -(log‘𝑥) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
130 eqid 2821 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))
131 negex 10878 . . . . 5 -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ V
132129, 130, 131fvmpt 6762 . . . 4 (((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
133127, 132syl 17 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) = -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
1341rpxrd 12426 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ ℝ*)
1353rpxrd 12426 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ ℝ*)
1362, 4, 5ltled 10782 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴𝐵)
137 lbicc2 12846 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
138134, 135, 136, 137syl3anc 1367 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵))
139 fveq2 6664 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐴 → (log‘𝑥) = (log‘𝐴))
140139negeqd 10874 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐴 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐴))
141 negex 10878 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐴) ∈ V
142140, 130, 141fvmpt 6762 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
143138, 142syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴) = -(log‘𝐴))
144143oveq2d 7166 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = (𝑇 · -(log‘𝐴)))
1451relogcld 25200 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℝ)
146145recnd 10663 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
147116, 146mulneg2d 11088 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · -(log‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
148144, 147eqtrd 2856 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) = -(𝑇 · (log‘𝐴)))
149 ubicc2 12847 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
150134, 135, 136, 149syl3anc 1367 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → 𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵))
151 fveq2 6664 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝐵 → (log‘𝑥) = (log‘𝐵))
152151negeqd 10874 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝐵 → -(log‘𝑥) = -(log‘𝐵))
153 negex 10878 . . . . . . . . 9 -(log‘𝐵) ∈ V
154152, 130, 153fvmpt 6762 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (𝐴[,]𝐵) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
155150, 154syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵) = -(log‘𝐵))
156155oveq2d 7166 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)))
157 1re 10635 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
158 resubcl 10944 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
159157, 115, 158sylancr 589 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
160159recnd 10663 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
1613relogcld 25200 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℝ)
162161recnd 10663 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘𝐵) ∈ ℂ)
163160, 162mulneg2d 11088 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · -(log‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
164156, 163eqtrd 2856 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵)) = -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))
165148, 164oveq12d 7168 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))) = (-(𝑇 · (log‘𝐴)) + -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
166115, 145remulcld 10665 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℝ)
167166recnd 10663 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (𝑇 · (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
168159, 161remulcld 10665 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℝ)
169168recnd 10663 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)) ∈ ℂ)
170167, 169negdid 11004 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) = (-(𝑇 · (log‘𝐴)) + -((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
171165, 170eqtr4d 2859 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · ((𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ -(log‘𝑥))‘𝐵))) = -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
172112, 133, 1713brtr3d 5089 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))))
173166, 168readdcld 10664 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) ∈ ℝ)
17414, 127sseldd 3967 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵)) ∈ ℝ+)
175174relogcld 25200 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ∈ ℝ)
176173, 175ltnegd 11212 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → (((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) ↔ -(log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))) < -((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵)))))
177172, 176mpbird 259 1 (((𝐴 ∈ ℝ+𝐵 ∈ ℝ+𝐴 < 𝐵) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) → ((𝑇 · (log‘𝐴)) + ((1 − 𝑇) · (log‘𝐵))) < (log‘((𝑇 · 𝐴) + ((1 − 𝑇) · 𝐵))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   ∧ w3a 1083   = wceq 1533   ∈ wcel 2110  ∀wral 3138  Vcvv 3494   ⊆ wss 3935  {cpr 4562   class class class wbr 5058   ↦ cmpt 5138   Po wpo 5466   Or wor 5467  ran crn 5550   ↾ cres 5551   Fn wfn 6344  ⟶wf 6345  –onto→wfo 6347  –1-1-onto→wf1o 6348  ‘cfv 6349   Isom wiso 6350  (class class class)co 7150  ℂcc 10529  ℝcr 10530  0cc0 10531  1c1 10532   + caddc 10534   · cmul 10536  +∞cpnf 10666  ℝ*cxr 10668   < clt 10669   ≤ cle 10670   − cmin 10864  -cneg 10865   / cdiv 11291  ℝ+crp 12383  (,)cioo 12732  [,]cicc 12735  TopOpenctopn 16689  topGenctg 16705  ℂfldccnfld 20539  intcnt 21619  –cn→ccncf 23478   D cdv 24455  logclog 25132 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-rep 5182  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-inf2 9098  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608  ax-pre-sup 10609  ax-addf 10610  ax-mulf 10611 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4869  df-iun 4913  df-iin 4914  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-se 5509  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-isom 6358  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-of 7403  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-supp 7825  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-2o 8097  df-oadd 8100  df-er 8283  df-map 8402  df-pm 8403  df-ixp 8456  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-fsupp 8828  df-fi 8869  df-sup 8900  df-inf 8901  df-oi 8968  df-card 9362  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-div 11292  df-nn 11633  df-2 11694  df-3 11695  df-4 11696  df-5 11697  df-6 11698  df-7 11699  df-8 11700  df-9 11701  df-n0 11892  df-z 11976  df-dec 12093  df-uz 12238  df-q 12343  df-rp 12384  df-xneg 12501  df-xadd 12502  df-xmul 12503  df-ioo 12736  df-ioc 12737  df-ico 12738  df-icc 12739  df-fz 12887  df-fzo 13028  df-fl 13156  df-mod 13232  df-seq 13364  df-exp 13424  df-fac 13628  df-bc 13657  df-hash 13685  df-shft 14420  df-cj 14452  df-re 14453  df-im 14454  df-sqrt 14588  df-abs 14589  df-limsup 14822  df-clim 14839  df-rlim 14840  df-sum 15037  df-ef 15415  df-sin 15417  df-cos 15418  df-pi 15420  df-struct 16479  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-mulr 16573  df-starv 16574  df-sca 16575  df-vsca 16576  df-ip 16577  df-tset 16578  df-ple 16579  df-ds 16581  df-unif 16582  df-hom 16583  df-cco 16584  df-rest 16690  df-topn 16691  df-0g 16709  df-gsum 16710  df-topgen 16711  df-pt 16712  df-prds 16715  df-xrs 16769  df-qtop 16774  df-imas 16775  df-xps 16777  df-mre 16851  df-mrc 16852  df-acs 16854  df-mgm 17846  df-sgrp 17895  df-mnd 17906  df-submnd 17951  df-mulg 18219  df-cntz 18441  df-cmn 18902  df-psmet 20531  df-xmet 20532  df-met 20533  df-bl 20534  df-mopn 20535  df-fbas 20536  df-fg 20537  df-cnfld 20540  df-top 21496  df-topon 21513  df-topsp 21535  df-bases 21548  df-cld 21621  df-ntr 21622  df-cls 21623  df-nei 21700  df-lp 21738  df-perf 21739  df-cn 21829  df-cnp 21830  df-haus 21917  df-cmp 21989  df-tx 22164  df-hmeo 22357  df-fil 22448  df-fm 22540  df-flim 22541  df-flf 22542  df-xms 22924  df-ms 22925  df-tms 22926  df-cncf 23480  df-limc 24458  df-dv 24459  df-log 25134 This theorem is referenced by:  amgmlem  25561  amgmwlem  44897
 Copyright terms: Public domain W3C validator