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

Theorem logccv 26627
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+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))) < (logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))

Proof of Theorem logccv
Dummy variables π‘₯ 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1188 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 ∈ ℝ+)
21rpred 13048 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
3 simpl2 1189 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐡 ∈ ℝ+)
43rpred 13048 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
5 simpl3 1190 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 < 𝐡)
61rpgt0d 13051 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 0 < 𝐴)
74ltpnfd 13133 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐡 < +∞)
8 0xr 11291 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ*
9 pnfxr 11298 . . . . . . . . . . . 12 +∞ ∈ ℝ*
10 iccssioo 13425 . . . . . . . . . . . 12 (((0 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (0 < 𝐴 ∧ 𝐡 < +∞)) β†’ (𝐴[,]𝐡) βŠ† (0(,)+∞))
118, 9, 10mpanl12 700 . . . . . . . . . . 11 ((0 < 𝐴 ∧ 𝐡 < +∞) β†’ (𝐴[,]𝐡) βŠ† (0(,)+∞))
126, 7, 11syl2anc 582 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝐴[,]𝐡) βŠ† (0(,)+∞))
13 ioorp 13434 . . . . . . . . . 10 (0(,)+∞) = ℝ+
1412, 13sseqtrdi 4028 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝐴[,]𝐡) βŠ† ℝ+)
1514sselda 3977 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ π‘₯ ∈ ℝ+)
1615relogcld 26587 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ (logβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
1716renegcld 11671 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡)) β†’ -(logβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
1817fmpttd 7122 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)):(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„)
19 ax-resscn 11195 . . . . . 6 ℝ βŠ† β„‚
2014resabs1d 6012 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((log β†Ύ ℝ+) β†Ύ (𝐴[,]𝐡)) = (log β†Ύ (𝐴[,]𝐡)))
21 ssid 4000 . . . . . . . . . . 11 β„‚ βŠ† β„‚
22 cncfss 24849 . . . . . . . . . . 11 ((ℝ βŠ† β„‚ ∧ β„‚ βŠ† β„‚) β†’ (ℝ+–cn→ℝ) βŠ† (ℝ+–cnβ†’β„‚))
2319, 21, 22mp2an 690 . . . . . . . . . 10 (ℝ+–cn→ℝ) βŠ† (ℝ+–cnβ†’β„‚)
24 relogcn 26602 . . . . . . . . . 10 (log β†Ύ ℝ+) ∈ (ℝ+–cn→ℝ)
2523, 24sselii 3974 . . . . . . . . 9 (log β†Ύ ℝ+) ∈ (ℝ+–cnβ†’β„‚)
26 rescncf 24847 . . . . . . . . 9 ((𝐴[,]𝐡) βŠ† ℝ+ β†’ ((log β†Ύ ℝ+) ∈ (ℝ+–cnβ†’β„‚) β†’ ((log β†Ύ ℝ+) β†Ύ (𝐴[,]𝐡)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚)))
2714, 25, 26mpisyl 21 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((log β†Ύ ℝ+) β†Ύ (𝐴[,]𝐡)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
2820, 27eqeltrrd 2826 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (log β†Ύ (𝐴[,]𝐡)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
29 fvres 6913 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) β†’ ((log β†Ύ (𝐴[,]𝐡))β€˜π‘₯) = (logβ€˜π‘₯))
3029negeqd 11484 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) β†’ -((log β†Ύ (𝐴[,]𝐡))β€˜π‘₯) = -(logβ€˜π‘₯))
3130mpteq2ia 5251 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -((log β†Ύ (𝐴[,]𝐡))β€˜π‘₯)) = (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))
3231eqcomi 2734 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) = (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -((log β†Ύ (𝐴[,]𝐡))β€˜π‘₯))
3332negfcncf 24874 . . . . . . 7 ((log β†Ύ (𝐴[,]𝐡)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
3428, 33syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚))
35 cncfcdm 24848 . . . . . 6 ((ℝ βŠ† β„‚ ∧ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cnβ†’β„‚)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ) ↔ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)):(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„))
3619, 34, 35sylancr 585 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ) ↔ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)):(𝐴[,]𝐡)βŸΆβ„))
3718, 36mpbird 256 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) ∈ ((𝐴[,]𝐡)–cn→ℝ))
38 ioossre 13417 . . . . . . . 8 (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ
39 ltso 11324 . . . . . . . 8 < Or ℝ
40 soss 5609 . . . . . . . 8 ((𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ β†’ ( < Or ℝ β†’ < Or (𝐴(,)𝐡)))
4138, 39, 40mp2 9 . . . . . . 7 < Or (𝐴(,)𝐡)
4241a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ < Or (𝐴(,)𝐡))
43 ioossicc 13442 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴(,)𝐡) βŠ† (𝐴[,]𝐡)
4443, 14sstrid 3989 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝐴(,)𝐡) βŠ† ℝ+)
4544sselda 3977 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ π‘₯ ∈ ℝ+)
4645rprecred 13059 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (1 / π‘₯) ∈ ℝ)
4746renegcld 11671 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ -(1 / π‘₯) ∈ ℝ)
4847fmpttd 7122 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)):(𝐴(,)𝐡)βŸΆβ„)
4948frnd 6729 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) βŠ† ℝ)
50 soss 5609 . . . . . . . 8 (ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) βŠ† ℝ β†’ ( < Or ℝ β†’ < Or ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))))
5149, 39, 50mpisyl 21 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ < Or ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
52 sopo 5608 . . . . . . 7 ( < Or ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) β†’ < Po ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
5351, 52syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ < Po ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
54 negex 11488 . . . . . . . . 9 -(1 / π‘₯) ∈ V
55 eqid 2725 . . . . . . . . 9 (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) = (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))
5654, 55fnmpti 6697 . . . . . . . 8 (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Fn (𝐴(,)𝐡)
57 dffn4 6814 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Fn (𝐴(,)𝐡) ↔ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)):(𝐴(,)𝐡)–ontoβ†’ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
5856, 57mpbi 229 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)):(𝐴(,)𝐡)–ontoβ†’ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))
5958a1i 11 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)):(𝐴(,)𝐡)–ontoβ†’ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
6044sselda 3977 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑧 ∈ ℝ+)
6160adantrl 714 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ 𝑧 ∈ ℝ+)
6261rprecred 13059 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (1 / 𝑧) ∈ ℝ)
6344sselda 3977 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ 𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ 𝑦 ∈ ℝ+)
6463adantrr 715 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ 𝑦 ∈ ℝ+)
6564rprecred 13059 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (1 / 𝑦) ∈ ℝ)
6662, 65ltnegd 11822 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ ((1 / 𝑧) < (1 / 𝑦) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
6764, 61ltrecd 13066 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (𝑦 < 𝑧 ↔ (1 / 𝑧) < (1 / 𝑦)))
68 oveq2 7425 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = 𝑦 β†’ (1 / π‘₯) = (1 / 𝑦))
6968negeqd 11484 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑦 β†’ -(1 / π‘₯) = -(1 / 𝑦))
70 negex 11488 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑦) ∈ V
7169, 55, 70fvmpt 7002 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) = -(1 / 𝑦))
72 oveq2 7425 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = 𝑧 β†’ (1 / π‘₯) = (1 / 𝑧))
7372negeqd 11484 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = 𝑧 β†’ -(1 / π‘₯) = -(1 / 𝑧))
74 negex 11488 . . . . . . . . . . . 12 -(1 / 𝑧) ∈ V
7573, 55, 74fvmpt 7002 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§) = -(1 / 𝑧))
7671, 75breqan12d 5164 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡)) β†’ (((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
7776adantl 480 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§) ↔ -(1 / 𝑦) < -(1 / 𝑧)))
7866, 67, 773bitr4d 310 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (𝑦 < 𝑧 ↔ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§)))
7978biimpd 228 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ (𝑦 ∈ (𝐴(,)𝐡) ∧ 𝑧 ∈ (𝐴(,)𝐡))) β†’ (𝑦 < 𝑧 β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§)))
8079ralrimivva 3191 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴(,)𝐡)βˆ€π‘§ ∈ (𝐴(,)𝐡)(𝑦 < 𝑧 β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§)))
81 soisoi 7333 . . . . . 6 ((( < Or (𝐴(,)𝐡) ∧ < Po ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))) ∧ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)):(𝐴(,)𝐡)–ontoβ†’ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) ∧ βˆ€π‘¦ ∈ (𝐴(,)𝐡)βˆ€π‘§ ∈ (𝐴(,)𝐡)(𝑦 < 𝑧 β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘¦) < ((π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))β€˜π‘§)))) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))))
8242, 53, 59, 80, 81syl22anc 837 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))))
83 reelprrecn 11230 . . . . . . . 8 ℝ ∈ {ℝ, β„‚}
8483a1i 11 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ℝ ∈ {ℝ, β„‚})
85 relogcl 26539 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ (logβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
8685adantl 480 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ (logβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
8786recnd 11272 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ (logβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
8887negcld 11588 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ -(logβ€˜π‘₯) ∈ β„‚)
8954a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ -(1 / π‘₯) ∈ V)
90 ovexd 7452 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) ∧ π‘₯ ∈ ℝ+) β†’ (1 / π‘₯) ∈ V)
91 relogf1o 26530 . . . . . . . . . . . . 13 (log β†Ύ ℝ+):ℝ+–1-1-onto→ℝ
92 f1of 6836 . . . . . . . . . . . . 13 ((log β†Ύ ℝ+):ℝ+–1-1-onto→ℝ β†’ (log β†Ύ ℝ+):ℝ+βŸΆβ„)
9391, 92mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (log β†Ύ ℝ+):ℝ+βŸΆβ„)
9493feqmptd 6964 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (log β†Ύ ℝ+) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ ((log β†Ύ ℝ+)β€˜π‘₯)))
95 fvres 6913 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ ∈ ℝ+ β†’ ((log β†Ύ ℝ+)β€˜π‘₯) = (logβ€˜π‘₯))
9695mpteq2ia 5251 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ ((log β†Ύ ℝ+)β€˜π‘₯)) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (logβ€˜π‘₯))
9794, 96eqtrdi 2781 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (log β†Ύ ℝ+) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (logβ€˜π‘₯)))
9897oveq2d 7433 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (ℝ D (log β†Ύ ℝ+)) = (ℝ D (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (logβ€˜π‘₯))))
99 dvrelog 26601 . . . . . . . . 9 (ℝ D (log β†Ύ ℝ+)) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯))
10098, 99eqtr3di 2780 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (logβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ (1 / π‘₯)))
10184, 87, 90, 100dvmptneg 25928 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ -(logβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ ℝ+ ↦ -(1 / π‘₯)))
102 eqid 2725 . . . . . . . 8 (TopOpenβ€˜β„‚fld) = (TopOpenβ€˜β„‚fld)
103102tgioo2 24749 . . . . . . 7 (topGenβ€˜ran (,)) = ((TopOpenβ€˜β„‚fld) β†Ύt ℝ)
104 iccntr 24767 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐡 ∈ ℝ) β†’ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜(𝐴[,]𝐡)) = (𝐴(,)𝐡))
1052, 4, 104syl2anc 582 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((intβ€˜(topGenβ€˜ran (,)))β€˜(𝐴[,]𝐡)) = (𝐴(,)𝐡))
10684, 88, 89, 101, 14, 103, 102, 105dvmptres2 25924 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))
107 isoeq1 7322 . . . . . 6 ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))) = (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))) ↔ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))))
108106, 107syl 17 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((ℝ D (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))) ↔ (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯)))))
10982, 108mpbird 256 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (ℝ D (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))) Isom < , < ((𝐴(,)𝐡), ran (π‘₯ ∈ (𝐴(,)𝐡) ↦ -(1 / π‘₯))))
110 simpr 483 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑇 ∈ (0(,)1))
111 eqid 2725 . . . 4 ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) = ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))
1122, 4, 5, 37, 109, 110, 111dvcvx 25983 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) < ((𝑇 Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅))))
113 ax-1cn 11196 . . . . . . . 8 1 ∈ β„‚
114 elioore 13386 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0(,)1) β†’ 𝑇 ∈ ℝ)
115114adantl 480 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑇 ∈ ℝ)
116115recnd 11272 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑇 ∈ β„‚)
117 nncan 11519 . . . . . . . 8 ((1 ∈ β„‚ ∧ 𝑇 ∈ β„‚) β†’ (1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) = 𝑇)
118113, 116, 117sylancr 585 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) = 𝑇)
119118oveq1d 7432 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) Β· 𝐴) = (𝑇 Β· 𝐴))
120119oveq1d 7432 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (((1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) = ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)))
121 ioossicc 13442 . . . . . . . 8 (0(,)1) βŠ† (0[,]1)
122121, 110sselid 3975 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝑇 ∈ (0[,]1))
123 iirev 24880 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ (0[,]1) β†’ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ (0[,]1))
124122, 123syl 17 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ (0[,]1))
125 lincmb01cmp 13504 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐡 ∈ ℝ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ (0[,]1)) β†’ (((1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) ∈ (𝐴[,]𝐡))
1262, 4, 5, 124, 125syl31anc 1370 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (((1 βˆ’ (1 βˆ’ 𝑇)) Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) ∈ (𝐴[,]𝐡))
127120, 126eqeltrrd 2826 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) ∈ (𝐴[,]𝐡))
128 fveq2 6894 . . . . . 6 (π‘₯ = ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) β†’ (logβ€˜π‘₯) = (logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))
129128negeqd 11484 . . . . 5 (π‘₯ = ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) β†’ -(logβ€˜π‘₯) = -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))
130 eqid 2725 . . . . 5 (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯)) = (π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))
131 negex 11488 . . . . 5 -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) ∈ V
132129, 130, 131fvmpt 7002 . . . 4 (((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) ∈ (𝐴[,]𝐡) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) = -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))
133127, 132syl 17 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) = -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))
1341rpxrd 13049 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 ∈ ℝ*)
1353rpxrd 13049 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐡 ∈ ℝ*)
1362, 4, 5ltled 11392 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 ≀ 𝐡)
137 lbicc2 13473 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≀ 𝐡) β†’ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐡))
138134, 135, 136, 137syl3anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐡))
139 fveq2 6894 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝐴 β†’ (logβ€˜π‘₯) = (logβ€˜π΄))
140139negeqd 11484 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝐴 β†’ -(logβ€˜π‘₯) = -(logβ€˜π΄))
141 negex 11488 . . . . . . . . 9 -(logβ€˜π΄) ∈ V
142140, 130, 141fvmpt 7002 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝐴[,]𝐡) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄) = -(logβ€˜π΄))
143138, 142syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄) = -(logβ€˜π΄))
144143oveq2d 7433 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝑇 Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄)) = (𝑇 Β· -(logβ€˜π΄)))
1451relogcld 26587 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (logβ€˜π΄) ∈ ℝ)
146145recnd 11272 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (logβ€˜π΄) ∈ β„‚)
147116, 146mulneg2d 11698 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝑇 Β· -(logβ€˜π΄)) = -(𝑇 Β· (logβ€˜π΄)))
148144, 147eqtrd 2765 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝑇 Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄)) = -(𝑇 Β· (logβ€˜π΄)))
149 ubicc2 13474 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐡 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≀ 𝐡) β†’ 𝐡 ∈ (𝐴[,]𝐡))
150134, 135, 136, 149syl3anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ 𝐡 ∈ (𝐴[,]𝐡))
151 fveq2 6894 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ = 𝐡 β†’ (logβ€˜π‘₯) = (logβ€˜π΅))
152151negeqd 11484 . . . . . . . . 9 (π‘₯ = 𝐡 β†’ -(logβ€˜π‘₯) = -(logβ€˜π΅))
153 negex 11488 . . . . . . . . 9 -(logβ€˜π΅) ∈ V
154152, 130, 153fvmpt 7002 . . . . . . . 8 (𝐡 ∈ (𝐴[,]𝐡) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅) = -(logβ€˜π΅))
155150, 154syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅) = -(logβ€˜π΅))
156155oveq2d 7433 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ 𝑇) Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅)) = ((1 βˆ’ 𝑇) Β· -(logβ€˜π΅)))
157 1re 11244 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
158 resubcl 11554 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) β†’ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ ℝ)
159157, 115, 158sylancr 585 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ ℝ)
160159recnd 11272 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (1 βˆ’ 𝑇) ∈ β„‚)
1613relogcld 26587 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (logβ€˜π΅) ∈ ℝ)
162161recnd 11272 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (logβ€˜π΅) ∈ β„‚)
163160, 162mulneg2d 11698 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ 𝑇) Β· -(logβ€˜π΅)) = -((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅)))
164156, 163eqtrd 2765 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ 𝑇) Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅)) = -((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅)))
165148, 164oveq12d 7435 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅))) = (-(𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + -((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))))
166115, 145remulcld 11274 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) ∈ ℝ)
167166recnd 11272 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
168159, 161remulcld 11274 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅)) ∈ ℝ)
169168recnd 11272 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅)) ∈ β„‚)
170167, 169negdid 11614 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ -((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))) = (-(𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + -((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))))
171165, 170eqtr4d 2768 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· ((π‘₯ ∈ (𝐴[,]𝐡) ↦ -(logβ€˜π‘₯))β€˜π΅))) = -((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))))
172112, 133, 1713brtr3d 5179 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) < -((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))))
173166, 168readdcld 11273 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))) ∈ ℝ)
17414, 127sseldd 3978 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡)) ∈ ℝ+)
175174relogcld 26587 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) ∈ ℝ)
176173, 175ltnegd 11822 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ (((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))) < (logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) ↔ -(logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))) < -((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅)))))
177172, 176mpbird 256 1 (((𝐴 ∈ ℝ+ ∧ 𝐡 ∈ ℝ+ ∧ 𝐴 < 𝐡) ∧ 𝑇 ∈ (0(,)1)) β†’ ((𝑇 Β· (logβ€˜π΄)) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· (logβ€˜π΅))) < (logβ€˜((𝑇 Β· 𝐴) + ((1 βˆ’ 𝑇) Β· 𝐡))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3051  Vcvv 3463   βŠ† wss 3945  {cpr 4631   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231   Po wpo 5587   Or wor 5588  ran crn 5678   β†Ύ cres 5679   Fn wfn 6542  βŸΆwf 6543  β€“ontoβ†’wfo 6545  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6546  β€˜cfv 6547   Isom wiso 6548  (class class class)co 7417  β„‚cc 11136  β„cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   + caddc 11141   Β· cmul 11143  +∞cpnf 11275  β„*cxr 11277   < clt 11278   ≀ cle 11279   βˆ’ cmin 11474  -cneg 11475   / cdiv 11901  β„+crp 13006  (,)cioo 13356  [,]cicc 13359  TopOpenctopn 17402  topGenctg 17418  β„‚fldccnfld 21283  intcnt 22951  β€“cnβ†’ccncf 24826   D cdv 25822  logclog 26518
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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-inf2 9664  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  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 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-of 7683  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8723  df-map 8845  df-pm 8846  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-fi 9434  df-sup 9465  df-inf 9466  df-oi 9533  df-card 9962  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ioo 13360  df-ioc 13361  df-ico 13362  df-icc 13363  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-fl 13789  df-mod 13867  df-seq 13999  df-exp 14059  df-fac 14265  df-bc 14294  df-hash 14322  df-shft 15046  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-limsup 15447  df-clim 15464  df-rlim 15465  df-sum 15665  df-ef 16043  df-sin 16045  df-cos 16046  df-pi 16048  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-rest 17403  df-topn 17404  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-topgen 17424  df-pt 17425  df-prds 17428  df-xrs 17483  df-qtop 17488  df-imas 17489  df-xps 17491  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-mulg 19028  df-cntz 19272  df-cmn 19741  df-psmet 21275  df-xmet 21276  df-met 21277  df-bl 21278  df-mopn 21279  df-fbas 21280  df-fg 21281  df-cnfld 21284  df-top 22826  df-topon 22843  df-topsp 22865  df-bases 22879  df-cld 22953  df-ntr 22954  df-cls 22955  df-nei 23032  df-lp 23070  df-perf 23071  df-cn 23161  df-cnp 23162  df-haus 23249  df-cmp 23321  df-tx 23496  df-hmeo 23689  df-fil 23780  df-fm 23872  df-flim 23873  df-flf 23874  df-xms 24256  df-ms 24257  df-tms 24258  df-cncf 24828  df-limc 25825  df-dv 25826  df-log 26520
This theorem is referenced by:  amgmlem  26952  amgmwlem  48347
  Copyright terms: Public domain W3C validator