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Theorem axcontlem5

Description: Lemma for axcont . Compute the value of F . (Contributed by Scott Fenton, 18-Jun-2013)

Ref Expression
Hypotheses axcontlem5.1 ⊢ 𝐷 = { 𝑝 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ ( 𝑈 Btwn ⟨ 𝑍 , 𝑝 ⟩ ∨ 𝑝 Btwn ⟨ 𝑍 , 𝑈 ⟩ ) }
axcontlem5.2 ⊢ 𝐹 = { ⟨ 𝑥 , 𝑡 ⟩ ∣ ( 𝑥 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) }
Assertion axcontlem5 ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 axcontlem5.1 ⊢ 𝐷 = { 𝑝 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∣ ( 𝑈 Btwn ⟨ 𝑍 , 𝑝 ⟩ ∨ 𝑝 Btwn ⟨ 𝑍 , 𝑈 ⟩ ) }
2 axcontlem5.2 ⊢ 𝐹 = { ⟨ 𝑥 , 𝑡 ⟩ ∣ ( 𝑥 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) }
3 1 2 axcontlem2 ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) → 𝐹 : 𝐷 –1-1-onto→ ( 0 [,) +∞ ) )
4 f1of ⊢ ( 𝐹 : 𝐷 –1-1-onto→ ( 0 [,) +∞ ) → 𝐹 : 𝐷 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
5 3 4 syl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) → 𝐹 : 𝐷 ⟶ ( 0 [,) +∞ ) )
6 5 ffvelcdmda ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) ∈ ( 0 [,) +∞ ) )
7 eleq1 ⊢ ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) ∈ ( 0 [,) +∞ ) ↔ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
8 6 7 syl5ibcom ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 → 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
9 simpl ⊢ ( ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) → 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) )
10 9 a1i ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) → 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
11 f1ofn ⊢ ( 𝐹 : 𝐷 –1-1-onto→ ( 0 [,) +∞ ) → 𝐹 Fn 𝐷 )
12 3 11 syl ⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) → 𝐹 Fn 𝐷 )
13 fnbrfvb ⊢ ( ( 𝐹 Fn 𝐷 ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ 𝑃 𝐹 𝑇 ) )
14 12 13 sylan ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ 𝑃 𝐹 𝑇 ) )
15 14 3adant3 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ 𝑃 𝐹 𝑇 ) )
16 eleq1 ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( 𝑥 ∈ 𝐷 ↔ 𝑃 ∈ 𝐷 ) )
17 fveq1 ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) )
18 17 eqeq1d ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ↔ ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
19 18 ralbidv ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ↔ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
20 19 anbi2d ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ↔ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
21 16 20 anbi12d ⊢ ( 𝑥 = 𝑃 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑥 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ↔ ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) )
22 eleq1 ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ↔ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
23 oveq2 ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( 1 − 𝑡 ) = ( 1 − 𝑇 ) )
24 23 oveq1d ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) = ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) )
25 oveq1 ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) = ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) )
26 24 25 oveq12d ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) )
27 26 eqeq2d ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ↔ ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
28 27 ralbidv ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ↔ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
29 22 28 anbi12d ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
30 29 anbi2d ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ↔ ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) )
31 anass ⊢ ( ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ↔ ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ) )
32 anidm ⊢ ( ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ↔ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) )
33 32 anbi2i ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ) ↔ ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
34 31 33 bitr2i ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ↔ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) )
35 34 anbi1i ⊢ ( ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ↔ ( ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) )
36 anass ⊢ ( ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ↔ ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
37 anass ⊢ ( ( ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
38 35 36 37 3bitr3i ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
39 30 38 bitrdi ⊢ ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ ( 𝑡 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑡 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑡 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) )
40 21 39 2 brabg ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) → ( 𝑃 𝐹 𝑇 ↔ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) ∧ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) )
41 40 bianabs ⊢ ( ( 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) → ( 𝑃 𝐹 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
42 41 3adant1 ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) → ( 𝑃 𝐹 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
43 15 42 bitrd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )
44 43 3expia ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) )
45 8 10 44 pm5.21ndd ⊢ ( ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑈 ∈ ( 𝔼 ‘ 𝑁 ) ) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈 ) ∧ 𝑃 ∈ 𝐷 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑃 ) = 𝑇 ↔ ( 𝑇 ∈ ( 0 [,) +∞ ) ∧ ∀ 𝑖 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( 𝑃 ‘ 𝑖 ) = ( ( ( 1 − 𝑇 ) · ( 𝑍 ‘ 𝑖 ) ) + ( 𝑇 · ( 𝑈 ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) )