Metamath Proof Explorer


Theorem colinearalglem4

Description: Lemma for colinearalg . Prove a disjunction that will be needed in the final proof. (Contributed by Scott Fenton, 27-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion colinearalglem4 ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → ∀ i ∈ 1 … N K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 relin01 ⊢ K ∈ ℝ → K ≤ 0 ∨ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 ∨ 1 ≤ K
2 1 adantl ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → K ≤ 0 ∨ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 ∨ 1 ≤ K
3 fveere ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N → A ⁡ i ∈ ℝ
4 3 adantlr ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N → A ⁡ i ∈ ℝ
5 fveere ⊢ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N → C ⁡ i ∈ ℝ
6 5 adantll ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N → C ⁡ i ∈ ℝ
7 4 6 jca ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N → A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ
8 simprl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ∈ ℝ
9 8 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ∈ ℂ
10 resubcl ⊢ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ A ⁡ i ∈ ℝ → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
11 10 ancoms ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
12 11 adantr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
13 12 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
14 9 13 13 mulassd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
15 8 12 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
16 15 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
17 recn ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ → A ⁡ i ∈ ℂ
18 17 ad2antrr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → A ⁡ i ∈ ℂ
19 16 18 pncand ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
20 19 oveq1d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
21 13 sqvald ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → C ⁡ i − A ⁡ i 2 = C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
22 21 oveq2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
23 14 20 22 3eqtr4d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
24 simprr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ≤ 0
25 12 sqge0d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2
26 24 25 jca ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ≤ 0 ∧ 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2
27 26 orcd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ≤ 0 ∧ 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∨ 0 ≤ K ∧ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
28 12 resqcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∈ ℝ
29 mulle0b ⊢ K ∈ ℝ ∧ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∈ ℝ → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0 ↔ K ≤ 0 ∧ 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∨ 0 ≤ K ∧ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
30 8 28 29 syl2anc ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0 ↔ K ≤ 0 ∧ 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∨ 0 ≤ K ∧ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
31 27 30 mpbird ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
32 23 31 eqbrtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
33 7 32 sylan ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
34 33 an32s ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 ∧ i ∈ 1 … N → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
35 34 ralrimiva ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 → ∀ i ∈ 1 … N K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
36 35 expr ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → K ≤ 0 → ∀ i ∈ 1 … N K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
37 recn ⊢ C ⁡ i ∈ ℝ → C ⁡ i ∈ ℂ
38 37 ad2antlr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i ∈ ℂ
39 17 ad2antrr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i ∈ ℂ
40 simprl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → K ∈ ℝ
41 11 adantr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
42 40 41 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
43 42 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
44 38 39 43 sub32d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = C ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i - A ⁡ i
45 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
46 40 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → K ∈ ℂ
47 41 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
48 subdir ⊢ 1 ∈ ℂ ∧ K ∈ ℂ ∧ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
49 45 46 47 48 mp3an2i ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
50 47 mullidd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = C ⁡ i − A ⁡ i
51 50 oveq1d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = C ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
52 49 51 eqtr2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
53 38 43 39 subsub4d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i - A ⁡ i = C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i
54 44 52 53 3eqtr3rd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i = 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
55 39 39 43 sub32d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i - A ⁡ i
56 39 subidd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i − A ⁡ i = 0
57 56 oveq1d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 0 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
58 df-neg ⊢ − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 0 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
59 57 58 eqtr4di ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i - A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
60 39 43 39 subsub4d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i - K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i - A ⁡ i = A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i
61 55 59 60 3eqtr3rd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i = − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
62 54 61 oveq12d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i = 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
63 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
64 resubcl ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ → 1 − K ∈ ℝ
65 63 64 mpan ⊢ K ∈ ℝ → 1 − K ∈ ℝ
66 65 ad2antrl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ∈ ℝ
67 66 41 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
68 67 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
69 68 43 mulneg2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
70 66 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ∈ ℂ
71 70 47 46 47 mul4d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
72 71 negeqd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → − 1 − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
73 62 69 72 3eqtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i = − 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
74 66 40 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ K ∈ ℝ
75 41 resqcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∈ ℝ
76 simpl ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → K ∈ ℝ
77 63 76 64 sylancr ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ∈ ℝ
78 subge0 ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ → 0 ≤ 1 − K ↔ K ≤ 1
79 63 78 mpan ⊢ K ∈ ℝ → 0 ≤ 1 − K ↔ K ≤ 1
80 79 biimpar ⊢ K ∈ ℝ ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K
81 80 adantrl ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K
82 simprl ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ K
83 77 76 81 82 mulge0d ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K ⁢ K
84 83 adantl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K ⁢ K
85 41 sqge0d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2
86 74 75 84 85 mulge0d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
87 47 sqvald ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − A ⁡ i 2 = C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
88 87 oveq2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 = 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
89 86 88 breqtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
90 41 41 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
91 74 90 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
92 91 le0neg2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → 0 ≤ 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ↔ − 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
93 89 92 mpbid ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → − 1 − K ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0
94 73 93 eqbrtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0
95 7 94 sylan ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0
96 95 an32s ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 ∧ i ∈ 1 … N → C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0
97 96 ralrimiva ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → ∀ i ∈ 1 … N C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0
98 97 expr ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 → ∀ i ∈ 1 … N C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0
99 37 ad2antlr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i ∈ ℂ
100 17 ad2antrr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i ∈ ℂ
101 99 100 negsubdi2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − C ⁡ i − A ⁡ i = A ⁡ i − C ⁡ i
102 101 oveq1d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
103 simplr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i ∈ ℝ
104 simpll ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i ∈ ℝ
105 103 104 10 syl2anc ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
106 105 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
107 peano2rem ⊢ K ∈ ℝ → K − 1 ∈ ℝ
108 107 ad2antrl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ∈ ℝ
109 108 105 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
110 109 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
111 106 110 mulneg1d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
112 108 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ∈ ℂ
113 106 112 106 mul12d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
114 106 sqvald ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i 2 = C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
115 114 oveq2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 = K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
116 113 115 eqtr4d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
117 116 negeqd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
118 111 117 eqtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − C ⁡ i − A ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = − K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
119 simprl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ∈ ℝ
120 119 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ∈ ℂ
121 subdir ⊢ K ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
122 45 121 mp3an2 ⊢ K ∈ ℂ ∧ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
123 120 106 122 syl2anc ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i
124 106 mullidd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = C ⁡ i − A ⁡ i
125 124 oveq2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − C ⁡ i − A ⁡ i
126 119 105 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℝ
127 126 recnd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ∈ ℂ
128 127 99 100 subsub3d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i − C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i
129 123 125 128 3eqtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i
130 129 oveq2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i = A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i
131 102 118 130 3eqtr3rd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i = − K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
132 105 resqcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∈ ℝ
133 simprr ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 1 ≤ K
134 subge0 ⊢ K ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ → 0 ≤ K − 1 ↔ 1 ≤ K
135 63 134 mpan2 ⊢ K ∈ ℝ → 0 ≤ K − 1 ↔ 1 ≤ K
136 135 ad2antrl ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 0 ≤ K − 1 ↔ 1 ≤ K
137 133 136 mpbird ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 0 ≤ K − 1
138 105 sqge0d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 0 ≤ C ⁡ i − A ⁡ i 2
139 108 132 137 138 mulge0d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 0 ≤ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2
140 108 132 remulcld ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ∈ ℝ
141 140 le0neg2d ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → 0 ≤ K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ↔ − K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
142 139 141 mpbid ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → − K − 1 ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i 2 ≤ 0
143 131 142 eqbrtrd ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ C ⁡ i ∈ ℝ ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
144 7 143 sylan ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ i ∈ 1 … N ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
145 144 an32s ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K ∧ i ∈ 1 … N → A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
146 145 ralrimiva ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ ∧ 1 ≤ K → ∀ i ∈ 1 … N A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
147 146 expr ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → 1 ≤ K → ∀ i ∈ 1 … N A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
148 36 98 147 3orim123d ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → K ≤ 0 ∨ 0 ≤ K ∧ K ≤ 1 ∨ 1 ≤ K → ∀ i ∈ 1 … N K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0
149 2 148 mpd ⊢ A ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ C ∈ 𝔼 ⁡ N ∧ K ∈ ℝ → ∀ i ∈ 1 … N K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - A ⁡ i ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N C ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ⁢ A ⁡ i − K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i ≤ 0 ∨ ∀ i ∈ 1 … N A ⁡ i − C ⁡ i ⁢ K ⁢ C ⁡ i − A ⁡ i + A ⁡ i - C ⁡ i ≤ 0