Theorem axsegconlem1 25797

Description: Lemma for axsegcon 25807. Handle the degenerate case. (Contributed by Scott Fenton, 7-Jun-2013.)

Assertion

Ref	Expression
axsegconlem1	⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))

Distinct variable groups:   𝑡,𝑁,𝑖,𝑥   𝑡,𝐴,𝑖,𝑥   𝑡,𝐵,𝑖,𝑥   𝑡,𝐶,𝑖,𝑥   𝑡,𝐷,𝑖,𝑥

Proof of Theorem axsegconlem1

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveere 25781	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
2	1	3ad2antl1 1223	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
3		fveere 25781	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℝ)
4	3	3ad2antl2 1224	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑘) ∈ ℝ)
5		fveere 25781	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑘) ∈ ℝ)
6	5	3ad2antl3 1225	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑘) ∈ ℝ)
7	4, 6	resubcld 10458	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)) ∈ ℝ)
8	2, 7	resubcld 10458	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ)
9	8	ralrimiva 2966	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ)
10		eleenn 25776	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
11		mptelee 25775	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
12	10, 11	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
13	12	3ad2ant1 1082	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ (1...𝑁)((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) ∈ ℝ))
14	9, 13	mpbird 247	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁))
15		fveecn 25782	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
16	15	3ad2antl1 1223	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) ∈ ℂ)
17		fveecn 25782	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ)
18	17	3ad2antl2 1224	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ)
19		fveecn 25782	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)
20	19	3ad2antl3 1225	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)
21		1m0e1 11131	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1 − 0) = 1
22	21	oveq1i 6660	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) = (1 · (𝐵‘𝑖))
23		mulid2 10038	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ → (1 · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
24	23	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (1 · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
25	22, 24	syl5eq 2668	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) = (𝐵‘𝑖))
26		subcl 10280	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ)
27		subcl 10280	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
28	26, 27	sylan2 491	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ ((𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ)) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
29	28	3impb 1260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ ℂ)
30	29	mul02d 10234	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = 0)
31	25, 30	oveq12d 6668	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) = ((𝐵‘𝑖) + 0))
32		addid1 10216	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ → ((𝐵‘𝑖) + 0) = (𝐵‘𝑖))
33	32	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → ((𝐵‘𝑖) + 0) = (𝐵‘𝑖))
34	31, 33	eqtr2d 2657	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐶‘𝑖) ∈ ℂ ∧ (𝐷‘𝑖) ∈ ℂ) → (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
35	16, 18, 20, 34	syl3anc 1326	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
36	35	ralrimiva 2966	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
37	18, 20	subcld 10392	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)) ∈ ℂ)
38	16, 37	nncand 10397	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))
39	38	oveq1d 6665	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = (((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))
40	39	sumeq2dv 14433	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))
41		0elunit 12290	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
42		fveq1 6190	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (𝑥‘𝑖) = ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))‘𝑖))
43		fveq2 6191	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝑖))
44		fveq2 6191	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐶‘𝑘) = (𝐶‘𝑖))
45		fveq2 6191	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝐷‘𝑘) = (𝐷‘𝑖))
46	44, 45	oveq12d 6668	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)) = ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))
47	43, 46	oveq12d 6668	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
48		eqid 2622	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))
49		ovex 6678	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))) ∈ V
50	47, 48, 49	fvmpt 6282	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑖 ∈ (1...𝑁) → ((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘))))‘𝑖) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
51	42, 50	sylan9eq 2676	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑥‘𝑖) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))
52	51	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (𝑡 · (𝑥‘𝑖)) = (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
53	52	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
54	53	eqeq2d 2632	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
55	54	ralbidva 2985	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
56	51	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → ((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖)) = ((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
57	56	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∧ 𝑖 ∈ (1...𝑁)) → (((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = (((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2))
58	57	sumeq2dv 14433	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2))
59	58	eqeq1d 2624	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → (Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2) ↔ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
60	55, 59	anbi12d 747	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
61		oveq2 6658	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑡 = 0 → (1 − 𝑡) = (1 − 0))
62	61	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑡 = 0 → ((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) = ((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)))
63		oveq1 6657	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑡 = 0 → (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))) = (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))
64	62, 63	oveq12d 6668	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑡 = 0 → (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))))
65	64	eqeq2d 2632	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑡 = 0 → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
66	65	ralbidv 2986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑡 = 0 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖)))))))
67	66	anbi1d 741	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 0 → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
68	60, 67	rspc2ev 3324	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 0 ∈ (0[,]1) ∧ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
69	41, 68	mp3an2 1412	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 ∈ (1...𝑁) ↦ ((𝐵‘𝑘) − ((𝐶‘𝑘) − (𝐷‘𝑘)))) ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 0) · (𝐵‘𝑖)) + (0 · ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − ((𝐵‘𝑖) − ((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
70	14, 36, 40, 69	syl12anc 1324	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
71	70	3expb 1266	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
72	71	adantll 750	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))
73		fveq1 6190	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴‘𝑖) = (𝐵‘𝑖))
74	73	oveq2d 6666	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) = ((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)))
75	74	oveq1d 6665	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))))
76	75	eqeq2d 2632	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ (𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖)))))
77	76	ralbidv 2986	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ↔ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖)))))
78	77	anbi1d 741	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ (∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
79	78	2rexbidv 3057	. . 3 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐵‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
80	72, 79	syl5ibr 236	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2))))
81	80	imp 445	1 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ ((𝐴 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ (𝐶 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐷 ∈ (𝔼‘𝑁)))) → ∃𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁)∃𝑡 ∈ (0[,]1)(∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝐵‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝐴‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑥‘𝑖))) ∧ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐵‘𝑖) − (𝑥‘𝑖))↑2) = Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝐶‘𝑖) − (𝐷‘𝑖))↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  ∀wral 2912  ∃wrex 2913   ↦ cmpt 4729  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  ℂcc 9934  ℝcr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941   − cmin 10266  ℕcn 11020  2c2 11070  [,]cicc 12178  ...cfz 12326  ↑cexp 12860  Σcsu 14416  𝔼cee 25768

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-icc 12182  df-fz 12327  df-seq 12802  df-sum 14417  df-ee 25771

This theorem is referenced by:  axsegcon  25807