Metamath Proof Explorer


Theorem ax5seglem2

Description: Lemma for ax5seg . Rexpress another congruence sum given betweenness. (Contributed by Scott Fenton, 11-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion ax5seglem2 ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl2l โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) )
2 fveecn โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
3 1 2 sylancom โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
4 simpl2r โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) )
5 fveecn โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
6 4 5 sylancom โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
7 elicc01 โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†” ( ๐‘‡ โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐‘‡ โˆง ๐‘‡ โ‰ค 1 ) )
8 7 simp1bi โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„ )
9 8 recnd โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
10 9 adantr โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
11 10 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
12 11 adantr โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
13 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) )
14 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) )
15 14 oveq2d โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) = ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) )
16 fveq2 โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) )
17 16 oveq2d โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) = ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) )
18 15 17 oveq12d โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
19 13 18 eqeq12d โŠข ( ๐‘– = ๐‘— โ†’ ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) )
20 19 rspccva โŠข ( ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
21 20 adantll โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
22 21 3ad2antl3 โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
23 oveq1 โŠข ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โ†’ ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) )
24 23 oveq1d โŠข ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) )
25 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
26 subcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚ )
27 25 26 mpan โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚ )
28 27 3ad2ant3 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚ )
29 simp1 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
30 28 29 mulcld โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„‚ )
31 simp3 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ )
32 simp2 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
33 31 32 mulcld โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„‚ )
34 30 33 32 addsubassd โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
35 subdi โŠข ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
36 27 35 syl3an1 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
37 36 3coml โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
38 subdir โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
39 25 38 mp3an1 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
40 39 ancoms โŠข ( ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
41 40 3adant1 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
42 mullid โŠข ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) )
43 42 oveq1d โŠข ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
44 43 3ad2ant2 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
45 41 44 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
46 45 oveq2d โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) )
47 30 32 33 subsub2d โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
48 37 46 47 3eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
49 34 48 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) = ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
50 49 oveq1d โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โ†‘ 2 ) )
51 subcl โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„‚ )
52 51 3adant3 โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„‚ )
53 28 52 sqmuld โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
54 50 53 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
55 24 54 sylan9eqr โŠข ( ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„‚ ) โˆง ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
56 3 6 12 22 55 syl31anc โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
57 56 sumeq2dv โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
58 fzfid โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin )
59 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
60 resubcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘‡ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
61 59 8 60 sylancr โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†’ ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
62 61 resqcld โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
63 62 recnd โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
64 63 adantr โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
65 64 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
66 2 3adant1 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
67 66 3adant2r โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
68 5 3adant1 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
69 68 3adant2l โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„‚ )
70 67 69 subcld โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„‚ )
71 70 sqcld โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
72 71 3expa โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
73 72 3adantl3 โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
74 58 65 73 fsummulc2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) = ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )
75 57 74 eqtr4d โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘‡ โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆง โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘‡ ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ต โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘‡ ) โ†‘ 2 ) ยท ฮฃ ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘— ) โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘— ) ) โ†‘ 2 ) ) )