Metamath Proof Explorer


Theorem brbtwn

Description: The binary relation form of the betweenness predicate. The statement A Btwn <. B , C >. should be informally read as " A lies on a line segment between B and C . This exact definition is abstracted away by Tarski's geometry axioms later on. (Contributed by Scott Fenton, 3-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion brbtwn ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด Btwn โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-btwn โŠข Btwn = โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) }
2 1 breqi โŠข ( ๐ด Btwn โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” ๐ด โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ )
3 opex โŠข โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โˆˆ V
4 brcnvg โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โˆˆ V ) โ†’ ( ๐ด โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } ๐ด ) )
5 3 4 mpan2 โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( ๐ด โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } ๐ด ) )
6 5 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } ๐ด ) )
7 df-br โŠข ( โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } ๐ด โ†” โŸจ โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ , ๐ด โŸฉ โˆˆ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } )
8 eleq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) )
9 8 3anbi1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
10 fveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) )
11 10 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) = ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) )
12 11 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) )
13 12 eqeq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
14 13 rexralbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
15 9 14 anbi12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
16 15 rexbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
17 eleq1 โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) )
18 17 3anbi2d โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
19 fveq1 โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) )
20 19 oveq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) = ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) )
21 20 oveq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) )
22 21 eqeq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
23 22 rexralbidv โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
24 18 23 anbi12d โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
25 24 rexbidv โŠข ( ๐‘ง = ๐ถ โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
26 eleq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) )
27 26 3anbi3d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
28 fveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) )
29 28 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
30 29 rexralbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
31 27 30 anbi12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
32 31 rexbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
33 16 25 32 eloprabg โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจ โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ , ๐ด โŸฉ โˆˆ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
34 simp1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) )
35 simp1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) )
36 eedimeq โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘› = ๐‘ )
37 34 35 36 syl2anr โŠข ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) โ†’ ๐‘› = ๐‘ )
38 oveq2 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘› ) = ( 1 ... ๐‘ ) )
39 38 raleqdv โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
40 39 rexbidv โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
41 37 40 syl โŠข ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
42 41 biimpd โŠข ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
43 42 expimpd โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
44 43 rexlimdvw โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
45 eleenn โŠข ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
46 45 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
47 fveq2 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) = ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) )
48 47 eleq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) )
49 47 eleq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) )
50 47 eleq2d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โ†” ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) )
51 48 49 50 3anbi123d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) ) )
52 51 40 anbi12d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ โ†’ ( ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
53 52 rspcev โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
54 53 exp32 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) ) )
55 46 54 mpcom โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) ) )
56 44 55 impbid โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
57 33 56 bitrd โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจ โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ , ๐ด โŸฉ โˆˆ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
58 57 3comr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจ โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ , ๐ด โŸฉ โˆˆ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
59 7 58 bitrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } ๐ด โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
60 6 59 bitrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด โ—ก { โŸจ โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ง โŸฉ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘› ) ) โˆง โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘› ) ( ๐‘ฅ โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐‘ฆ โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐‘ง โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) } โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )
61 2 60 bitrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) โˆง ๐ถ โˆˆ ( ๐”ผ โ€˜ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐ด Btwn โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ โ†” โˆƒ ๐‘ก โˆˆ ( 0 [,] 1 ) โˆ€ ๐‘– โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ( ๐ด โ€˜ ๐‘– ) = ( ( ( 1 โˆ’ ๐‘ก ) ยท ( ๐ต โ€˜ ๐‘– ) ) + ( ๐‘ก ยท ( ๐ถ โ€˜ ๐‘– ) ) ) ) )