Metamath Proof Explorer


Theorem bj-bary1lem

Description: Lemma for bj-bary1 : expression for a barycenter of two points in one dimension (complex line). (Contributed by BJ, 6-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses bj-bary1.a ⊢ φ → A ∈ ℂ
bj-bary1.b ⊢ φ → B ∈ ℂ
bj-bary1.x ⊢ φ → X ∈ ℂ
bj-bary1.neq ⊢ φ → A ≠ B
Assertion bj-bary1lem ⊢ φ → X = B − X B − A ⁢ A + X − A B − A ⁢ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bj-bary1.a ⊢ φ → A ∈ ℂ
2 bj-bary1.b ⊢ φ → B ∈ ℂ
3 bj-bary1.x ⊢ φ → X ∈ ℂ
4 bj-bary1.neq ⊢ φ → A ≠ B
5 2 1 mulcld ⊢ φ → B ⁢ A ∈ ℂ
6 3 1 mulcld ⊢ φ → X ⁢ A ∈ ℂ
7 5 6 subcld ⊢ φ → B ⁢ A − X ⁢ A ∈ ℂ
8 3 2 mulcld ⊢ φ → X ⁢ B ∈ ℂ
9 1 2 mulcld ⊢ φ → A ⁢ B ∈ ℂ
10 7 8 9 addsub12d ⊢ φ → B ⁢ A − X ⁢ A + X ⁢ B - A ⁢ B = X ⁢ B + B ⁢ A − X ⁢ A - A ⁢ B
11 5 6 9 sub32d ⊢ φ → B ⁢ A - X ⁢ A - A ⁢ B = B ⁢ A - A ⁢ B - X ⁢ A
12 2 1 bj-subcom ⊢ φ → B ⁢ A − A ⁢ B = 0
13 12 oveq1d ⊢ φ → B ⁢ A - A ⁢ B - X ⁢ A = 0 − X ⁢ A
14 11 13 eqtrd ⊢ φ → B ⁢ A - X ⁢ A - A ⁢ B = 0 − X ⁢ A
15 14 oveq2d ⊢ φ → X ⁢ B + B ⁢ A − X ⁢ A - A ⁢ B = X ⁢ B + 0 - X ⁢ A
16 10 15 eqtrd ⊢ φ → B ⁢ A − X ⁢ A + X ⁢ B - A ⁢ B = X ⁢ B + 0 - X ⁢ A
17 0cnd ⊢ φ → 0 ∈ ℂ
18 8 17 6 addsubassd ⊢ φ → X ⁢ B + 0 - X ⁢ A = X ⁢ B + 0 - X ⁢ A
19 8 addridd ⊢ φ → X ⁢ B + 0 = X ⁢ B
20 19 oveq1d ⊢ φ → X ⁢ B + 0 - X ⁢ A = X ⁢ B − X ⁢ A
21 16 18 20 3eqtr2d ⊢ φ → B ⁢ A − X ⁢ A + X ⁢ B - A ⁢ B = X ⁢ B − X ⁢ A
22 2 3 1 subdird ⊢ φ → B − X ⁢ A = B ⁢ A − X ⁢ A
23 3 1 2 subdird ⊢ φ → X − A ⁢ B = X ⁢ B − A ⁢ B
24 22 23 oveq12d ⊢ φ → B − X ⁢ A + X − A ⁢ B = B ⁢ A − X ⁢ A + X ⁢ B - A ⁢ B
25 3 2 1 subdid ⊢ φ → X ⁢ B − A = X ⁢ B − X ⁢ A
26 21 24 25 3eqtr4rd ⊢ φ → X ⁢ B − A = B − X ⁢ A + X − A ⁢ B
27 26 oveq1d ⊢ φ → X ⁢ B − A B − A = B − X ⁢ A + X − A ⁢ B B − A
28 2 3 subcld ⊢ φ → B − X ∈ ℂ
29 28 1 mulcld ⊢ φ → B − X ⁢ A ∈ ℂ
30 3 1 subcld ⊢ φ → X − A ∈ ℂ
31 30 2 mulcld ⊢ φ → X − A ⁢ B ∈ ℂ
32 2 1 subcld ⊢ φ → B − A ∈ ℂ
33 4 necomd ⊢ φ → B ≠ A
34 2 1 33 subne0d ⊢ φ → B − A ≠ 0
35 29 31 32 34 divdird ⊢ φ → B − X ⁢ A + X − A ⁢ B B − A = B − X ⁢ A B − A + X − A ⁢ B B − A
36 27 35 eqtrd ⊢ φ → X ⁢ B − A B − A = B − X ⁢ A B − A + X − A ⁢ B B − A
37 3 32 34 divcan4d ⊢ φ → X ⁢ B − A B − A = X
38 28 1 32 34 div23d ⊢ φ → B − X ⁢ A B − A = B − X B − A ⁢ A
39 30 2 32 34 div23d ⊢ φ → X − A ⁢ B B − A = X − A B − A ⁢ B
40 38 39 oveq12d ⊢ φ → B − X ⁢ A B − A + X − A ⁢ B B − A = B − X B − A ⁢ A + X − A B − A ⁢ B
41 36 37 40 3eqtr3d ⊢ φ → X = B − X B − A ⁢ A + X − A B − A ⁢ B