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Theorem axsegconlem1 24545
Description: Lemma for axsegcon 24555. Handle the degenerate case. (Contributed by Scott Fenton, 7-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axsegconlem1  |-  ( ( A  =  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
Distinct variable groups:    t, N, i, x    t, A, i, x    t, B, i, x    t, C, i, x    t, D, i, x

Proof of Theorem axsegconlem1
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveere 24529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  k  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( B `  k )  e.  RR )
213ad2antl1 1117 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  k  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( B `  k )  e.  RR )
3 fveere 24529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  ( EE
`  N )  /\  k  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( C `  k )  e.  RR )
433ad2antl2 1118 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  k  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( C `  k )  e.  RR )
5 fveere 24529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  e.  ( EE
`  N )  /\  k  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( D `  k )  e.  RR )
653ad2antl3 1119 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  k  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( D `  k )  e.  RR )
74, 6resubcld 9211 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  k  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) )  e.  RR )
82, 7resubcld 9211 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  k  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) )  e.  RR )
98ralrimiva 2626 . . . . . . 7  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  A. k  e.  ( 1 ... N
) ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) )  e.  RR )
10 eleenn 24524 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  ( EE `  N )  ->  N  e.  NN )
11 mptelee 24523 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  NN  ->  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )  e.  ( EE `  N )  <->  A. k  e.  (
1 ... N ) ( ( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) )  e.  RR ) )
1210, 11syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( B  e.  ( EE `  N )  ->  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )  e.  ( EE `  N )  <->  A. k  e.  (
1 ... N ) ( ( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) )  e.  RR ) )
13123ad2ant1 976 . . . . . . 7  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )  e.  ( EE `  N )  <->  A. k  e.  (
1 ... N ) ( ( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) )  e.  RR ) )
149, 13mpbird 223 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  (
k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) ) )  e.  ( EE
`  N ) )
15 fveecn 24530 . . . . . . . . 9  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( B `  i )  e.  CC )
16153ad2antl1 1117 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( B `  i )  e.  CC )
17 fveecn 24530 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( C `  i )  e.  CC )
18173ad2antl2 1118 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( C `  i )  e.  CC )
19 fveecn 24530 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( D `  i )  e.  CC )
20193ad2antl3 1119 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( D `  i )  e.  CC )
21 ax-1cn 8795 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  e.  CC
2221subid1i 9118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1  -  0 )  =  1
2322oveq1i 5868 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i ) )  =  ( 1  x.  ( B `  i )
)
24 mulid2 8836 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( B `  i )  e.  CC  ->  (
1  x.  ( B `
 i ) )  =  ( B `  i ) )
25243ad2ant1 976 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
1  x.  ( B `
 i ) )  =  ( B `  i ) )
2623, 25syl5eq 2327 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
( 1  -  0 )  x.  ( B `
 i ) )  =  ( B `  i ) )
27 subcl 9051 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( C `  i
)  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  -> 
( ( C `  i )  -  ( D `  i )
)  e.  CC )
28 subcl 9051 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
)  e.  CC )  ->  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) )  e.  CC )
2927, 28sylan2 460 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i
)  e.  CC ) )  ->  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) )  e.  CC )
30293impb 1147 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) )  e.  CC )
3130mul02d 9010 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
0  x.  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) )  =  0 )
3226, 31oveq12d 5876 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) )  =  ( ( B `
 i )  +  0 ) )
33 addid1 8992 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B `  i )  e.  CC  ->  (
( B `  i
)  +  0 )  =  ( B `  i ) )
34333ad2ant1 976 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  (
( B `  i
)  +  0 )  =  ( B `  i ) )
3532, 34eqtr2d 2316 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B `  i
)  e.  CC  /\  ( C `  i )  e.  CC  /\  ( D `  i )  e.  CC )  ->  ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i ) )  +  ( 0  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ) )
3616, 18, 20, 35syl3anc 1182 . . . . . . 7  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i ) )  +  ( 0  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ) )
3736ralrimiva 2626 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ) )
3818, 20subcld 9157 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) )  e.  CC )
3916, 38nncand 9162 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( B `  i
)  -  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) )  =  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) )
4039oveq1d 5873 . . . . . . 7  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( ( B `  i )  -  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )
4140sumeq2dv 12176 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( B `  i )  -  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) )
42 0elunit 10754 . . . . . . 7  |-  0  e.  ( 0 [,] 1
)
43 fveq1 5524 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) ) )  -> 
( x `  i
)  =  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) ) ) `  i ) )
44 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  i  ->  ( B `  k )  =  ( B `  i ) )
45 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  i  ->  ( C `  k )  =  ( C `  i ) )
46 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  =  i  ->  ( D `  k )  =  ( D `  i ) )
4745, 46oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  i  ->  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) )  =  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) )
4844, 47oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  i  ->  (
( B `  k
)  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k ) ) )  =  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) )
49 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  =  ( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )
50 ovex 5883 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) )  e.  _V
5148, 49, 50fvmpt 5602 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( i  e.  ( 1 ... N )  ->  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) ) `  i
)  =  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) )
5243, 51sylan9eq 2335 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( x `  i )  =  ( ( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) )
5352oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( t  x.  ( x `  i
) )  =  ( t  x.  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )
5453oveq2d 5874 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
x `  i )
) )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ) )
5554eqeq2d 2294 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( B `
 i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i
) )  +  ( t  x.  ( x `
 i ) ) )  <->  ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ) ) )
5655ralbidva 2559 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) ) )  -> 
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  <->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ) ) )
5752oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) )  =  ( ( B `  i
)  -  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )
5857oveq1d 5873 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( B `  k )  -  ( ( C `
 k )  -  ( D `  k ) ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( ( B `  i )  -  ( x `  i ) ) ^
2 )  =  ( ( ( B `  i )  -  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ^ 2 ) )
5958sumeq2dv 12176 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( B `  i )  -  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) ) ) ) ^ 2 ) )
6059eqeq1d 2291 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) ) )  -> 
( sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 )  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( B `  i )  -  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) )
6156, 60anbi12d 691 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( B `
 k )  -  ( ( C `  k )  -  ( D `  k )
) ) )  -> 
( ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
62 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( t  =  0  ->  (
1  -  t )  =  ( 1  -  0 ) )
6362oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  0  ->  (
( 1  -  t
)  x.  ( B `
 i ) )  =  ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i
) ) )
64 oveq1 5865 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  0  ->  (
t  x.  ( ( B `  i )  -  ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ) )  =  ( 0  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )
6563, 64oveq12d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  0  ->  (
( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i ) )  +  ( 0  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ) )
6665eqeq2d 2294 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  0  ->  (
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( B `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( B `  i )  -  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) ) ) ) )  <->  ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ) ) )
6766ralbidv 2563 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  0  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )  <->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) ) ) )
6867anbi1d 685 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  0  ->  (
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( B `  i )  -  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) ) ) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i ) )  +  ( 0  x.  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
( B `  i
)  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
6961, 68rspc2ev 2892 . . . . . . 7  |-  ( ( ( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )  e.  ( EE `  N )  /\  0  e.  ( 0 [,] 1 )  /\  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( B `  i )  -  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) ) ) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
7042, 69mp3an2 1265 . . . . . 6  |-  ( ( ( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( B `  k )  -  (
( C `  k
)  -  ( D `
 k ) ) ) )  e.  ( EE `  N )  /\  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  0 )  x.  ( B `  i )
)  +  ( 0  x.  ( ( B `
 i )  -  ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( B `  i )  -  (
( C `  i
)  -  ( D `
 i ) ) ) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
7114, 37, 41, 70syl12anc 1180 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N
) E. t  e.  ( 0 [,] 1
) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
72713expb 1152 . . . 4  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
7372adantll 694 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( B `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
74 fveq1 5524 . . . . . . . . 9  |-  ( A  =  B  ->  ( A `  i )  =  ( B `  i ) )
7574oveq2d 5874 . . . . . . . 8  |-  ( A  =  B  ->  (
( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  =  ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i
) ) )
7675oveq1d 5873 . . . . . . 7  |-  ( A  =  B  ->  (
( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
x `  i )
) ) )
7776eqeq2d 2294 . . . . . 6  |-  ( A  =  B  ->  (
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  <->  ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) ) ) )
7877ralbidv 2563 . . . . 5  |-  ( A  =  B  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
x `  i )
) )  <->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) ) ) )
7978anbi1d 685 . . . 4  |-  ( A  =  B  ->  (
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i ) )  +  ( t  x.  (
x `  i )
) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
80792rexbidv 2586 . . 3  |-  ( A  =  B  ->  ( E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) )  <->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( B `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) ) )
8173, 80syl5ibr 212 . 2  |-  ( A  =  B  ->  (
( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) ) )
8281imp 418 1  |-  ( ( A  =  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    e. cmpt 4077   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    - cmin 9037   NNcn 9746   2c2 9795   [,]cicc 10659   ...cfz 10782   ^cexp 11104   sum_csu 12158   EEcee 24516
This theorem is referenced by:  axsegcon  24555
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-nn 9747  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-icc 10663  df-fz 10783  df-seq 11047  df-sum 12159  df-ee 24519
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