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Theorem colinearalglem4 24609
Description: Lemma for colinearalg 24610. Prove a disjunction that will be needed in the final proof. (Contributed by Scott Fenton, 27-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
colinearalglem4  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( ( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i )
)  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 ) )
Distinct variable groups:    A, i    C, i    i, K    i, N

Proof of Theorem colinearalglem4
StepHypRef Expression
1 relin01 24104 . . 3  |-  ( K  e.  RR  ->  ( K  <_  0  \/  (
0  <_  K  /\  K  <_  1 )  \/  1  <_  K )
)
21adantl 452 . 2  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  ( K  <_  0  \/  (
0  <_  K  /\  K  <_  1 )  \/  1  <_  K )
)
3 fveere 24601 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( A `  i )  e.  RR )
43adantlr 695 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( A `  i )  e.  RR )
5 fveere 24601 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  ( EE
`  N )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( C `  i )  e.  RR )
65adantll 694 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  ( C `  i )  e.  RR )
74, 6jca 518 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( A `  i
)  e.  RR  /\  ( C `  i )  e.  RR ) )
8 simprl 732 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  ->  K  e.  RR )
98recnd 8877 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  ->  K  e.  CC )
10 resubcl 9127 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( C `  i
)  e.  RR  /\  ( A `  i )  e.  RR )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  RR )
1110ancoms 439 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A `  i
)  e.  RR  /\  ( C `  i )  e.  RR )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  RR )
1211adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  RR )
1312recnd 8877 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  CC )
149, 13, 13mulassd 8874 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( K  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
158, 12remulcld 8879 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  RR )
1615recnd 8877 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  CC )
17 recn 8843 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A `  i )  e.  RR  ->  ( A `  i )  e.  CC )
1817ad2antrr 706 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( A `  i
)  e.  CC )
1916, 18pncand 9174 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `
 i ) )  =  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) )
2019oveq1d 5889 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  =  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )
2113sqvald 11258 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) )
2221oveq2d 5890 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( K  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  =  ( K  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
2314, 20, 223eqtr4d 2338 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  =  ( K  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
24 simprr 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  ->  K  <_  0 )
2512sqge0d 11288 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
0  <_  ( (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 ) )
2624, 25jca 518 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( K  <_  0  /\  0  <_  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 ) ) )
2726orcd 381 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( K  <_ 
0  /\  0  <_  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  \/  ( 0  <_  K  /\  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  <_  0 ) ) )
2812resqcld 11287 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  e.  RR )
29 mulle0b 24102 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  e.  RR )  -> 
( ( K  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  <_  0  <->  ( ( K  <_  0  /\  0  <_  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  \/  ( 0  <_  K  /\  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  <_  0 ) ) ) )
308, 28, 29syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( K  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  <_  0  <->  ( ( K  <_  0  /\  0  <_  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  \/  ( 0  <_  K  /\  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 )  <_  0 ) ) ) )
3127, 30mpbird 223 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( K  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  <_  0 )
3223, 31eqbrtrd 4059 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_ 
0 ) )  -> 
( ( ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0 )
337, 32sylan 457 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_  0 ) )  -> 
( ( ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0 )
3433an32s 779 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_  0 ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  <_  0
)
3534ralrimiva 2639 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  K  <_  0 ) )  ->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( ( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0
)
3635expr 598 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  ( K  <_  0  ->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  <_  0
) )
37 recn 8843 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( C `  i )  e.  RR  ->  ( C `  i )  e.  CC )
3837ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( C `  i )  e.  CC )
3917ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( A `  i )  e.  CC )
40 simprl 732 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  K  e.  RR )
4111adantr 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  e.  RR )
4240, 41remulcld 8879 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  e.  RR )
4342recnd 8877 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  e.  CC )
4438, 39, 43sub32d 9205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )  =  ( ( ( C `  i )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  -  ( A `
 i ) ) )
4540recnd 8877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  K  e.  CC )
4641recnd 8877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  e.  CC )
47 ax-1cn 8811 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  1  e.  CC
48 subdir 9230 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  K  e.  CC  /\  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  e.  CC )  -> 
( ( 1  -  K )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( 1  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
4947, 48mp3an1 1264 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  CC  /\  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  CC )  ->  ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  =  ( ( 1  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  -  ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
5045, 46, 49syl2anc 642 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  =  ( ( 1  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  -  ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
5146mulid2d 8869 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( 1  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  =  ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )
5251oveq1d 5889 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( 1  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
5350, 52eqtr2d 2329 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )  =  ( ( 1  -  K
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )
5438, 43, 39subsub4d 9204 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) )  -  ( A `  i ) )  =  ( ( C `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )
5544, 53, 543eqtr3rd 2337 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( C `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  =  ( ( 1  -  K
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )
5639, 39, 43sub32d 9205 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( A `  i )  -  ( A `  i ) )  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )  =  ( ( ( A `  i )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  -  ( A `
 i ) ) )
5739subidd 9161 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( A `
 i )  -  ( A `  i ) )  =  0 )
5857oveq1d 5889 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( A `  i )  -  ( A `  i ) )  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )  =  ( 0  -  ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
59 df-neg 9056 . . . . . . . . . . . 12  |-  -u ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  =  ( 0  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )
6058, 59syl6eqr 2346 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( A `  i )  -  ( A `  i ) )  -  ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )  =  -u ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )
6139, 43, 39subsub4d 9204 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( A `  i )  -  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) )  -  ( A `  i ) )  =  ( ( A `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )
6256, 60, 613eqtr3rd 2337 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( A `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  =  -u ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) )
6355, 62oveq12d 5892 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( ( 1  -  K
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  x.  -u ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
64 1re 8853 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  1  e.  RR
65 resubcl 9127 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  K  e.  RR )  ->  ( 1  -  K
)  e.  RR )
6664, 65mpan 651 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  RR  ->  (
1  -  K )  e.  RR )
6766ad2antrl 708 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( 1  -  K )  e.  RR )
6867, 41remulcld 8879 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  e.  RR )
6968recnd 8877 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  e.  CC )
7069, 43mulneg2d 9249 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  x.  -u ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  -u (
( ( 1  -  K )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  x.  ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
7167recnd 8877 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( 1  -  K )  e.  CC )
7271, 46, 45, 46mul4d 9040 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  x.  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( ( 1  -  K
)  x.  K )  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
7372negeqd 9062 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  -u ( ( ( 1  -  K )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  x.  ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  -u (
( ( 1  -  K )  x.  K
)  x.  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
7463, 70, 733eqtrd 2332 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  =  -u (
( ( 1  -  K )  x.  K
)  x.  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
7567, 40remulcld 8879 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( 1  -  K )  x.  K )  e.  RR )
7641resqcld 11287 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  e.  RR )
77 simpl 443 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) )  ->  K  e.  RR )
7864, 77, 65sylancr 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) )  ->  ( 1  -  K )  e.  RR )
79 subge0 9303 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  K  e.  RR )  ->  ( 0  <_  (
1  -  K )  <-> 
K  <_  1 ) )
8064, 79mpan 651 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K  e.  RR  ->  (
0  <_  ( 1  -  K )  <->  K  <_  1 ) )
8180biimpar 471 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  RR  /\  K  <_  1 )  -> 
0  <_  ( 1  -  K ) )
8281adantrl 696 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) )  ->  0  <_  ( 1  -  K ) )
83 simprl 732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) )  ->  0  <_  K )
8478, 77, 82, 83mulge0d 9365 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) )  ->  0  <_  ( ( 1  -  K
)  x.  K ) )
8584adantl 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  0  <_  (
( 1  -  K
)  x.  K ) )
8641sqge0d 11288 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  0  <_  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )
8775, 76, 85, 86mulge0d 9365 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  0  <_  (
( ( 1  -  K )  x.  K
)  x.  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 ) ) )
8846sqvald 11258 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 )  =  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )
8988oveq2d 5890 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( 1  -  K )  x.  K )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) )  =  ( ( ( 1  -  K
)  x.  K )  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
9087, 89breqtrd 4063 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  0  <_  (
( ( 1  -  K )  x.  K
)  x.  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
9141, 41remulcld 8879 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  e.  RR )
9275, 91remulcld 8879 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( 1  -  K )  x.  K )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  e.  RR )
9392le0neg2d 9361 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( 0  <_ 
( ( ( 1  -  K )  x.  K )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  <->  -u ( ( ( 1  -  K )  x.  K )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  <_  0 ) )
9490, 93mpbid 201 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  -u ( ( ( 1  -  K )  x.  K )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  <_  0 )
9574, 94eqbrtrd 4059 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( ( ( C `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0 )
967, 95sylan 457 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  /\  ( K  e.  RR  /\  (
0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  ( (
( C `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  ( ( A `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_ 
0 )
9796an32s 779 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  (
0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( ( C `  i )  -  (
( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) ) )  x.  ( ( A `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_ 
0 )
9897ralrimiva 2639 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  (
0  <_  K  /\  K  <_  1 ) ) )  ->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0 )
9998expr 598 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  (
( 0  <_  K  /\  K  <_  1 )  ->  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0 ) )
10037ad2antlr 707 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( C `  i
)  e.  CC )
10117ad2antrr 706 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( A `  i
)  e.  CC )
102100, 101negsubdi2d 9189 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  -u ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  =  ( ( A `  i )  -  ( C `  i ) ) )
103102oveq1d 5889 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( -u ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
104 simplr 731 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( C `  i
)  e.  RR )
105 simpll 730 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( A `  i
)  e.  RR )
106104, 105, 10syl2anc 642 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  RR )
107106recnd 8877 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  CC )
108 peano2rem 9129 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( K  e.  RR  ->  ( K  -  1 )  e.  RR )
109108ad2antrl 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( K  -  1 )  e.  RR )
110109, 106remulcld 8879 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  RR )
111110recnd 8877 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  CC )
112107, 111mulneg1d 9248 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( -u ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  = 
-u ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ) ) )
113109recnd 8877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( K  -  1 )  e.  CC )
114107, 113, 107mul12d 9037 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
115107sqvald 11258 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) )
116115oveq2d 5890 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  =  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
117114, 116eqtr4d 2331 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) ) )
118117negeqd 9062 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  -u ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  = 
-u ( ( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
119112, 118eqtrd 2328 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( -u ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  = 
-u ( ( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
120 simprl 732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  K  e.  RR )
121120recnd 8877 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  K  e.  CC )
122 subdir 9230 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) )  e.  CC )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  -  ( 1  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
12347, 122mp3an2 1265 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( K  e.  CC  /\  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
)  e.  CC )  ->  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  =  ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  -  ( 1  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) ) )
124121, 107, 123syl2anc 642 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  -  ( 1  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ) ) )
125107mulid2d 8869 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( 1  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )
126125oveq2d 5890 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  -  (
1  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  -  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )
127120, 106remulcld 8879 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  RR )
128127recnd 8877 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  e.  CC )
129128, 100, 101subsub3d 9203 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  -  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )
130124, 126, 1293eqtrd 2332 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  =  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )
131130oveq2d 5890 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ) )  =  ( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) ) )
132103, 119, 1313eqtr3rd 2337 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  =  -u ( ( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 ) ) )
133106resqcld 11287 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) ^ 2 )  e.  RR )
134 simprr 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
1  <_  K )
135 subge0 9303 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  RR  /\  1  e.  RR )  ->  ( 0  <_  ( K  -  1 )  <->  1  <_  K )
)
13664, 135mpan2 652 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( K  e.  RR  ->  (
0  <_  ( K  -  1 )  <->  1  <_  K ) )
137136ad2antrl 708 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( 0  <_  ( K  -  1 )  <->  1  <_  K )
)
138134, 137mpbird 223 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
0  <_  ( K  -  1 ) )
139106sqge0d 11288 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
0  <_  ( (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 ) )
140109, 133, 138, 139mulge0d 9365 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
0  <_  ( ( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) ^
2 ) ) )
141109, 133remulcld 8879 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  e.  RR )
142141le0neg2d 9361 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( 0  <_  (
( K  -  1 )  x.  ( ( ( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) ^ 2 ) )  <->  -u ( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  <_  0 ) )
143140, 142mpbid 201 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  -u ( ( K  - 
1 )  x.  (
( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) ^ 2 ) )  <_  0 )
144132, 143eqbrtrd 4059 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A `  i )  e.  RR  /\  ( C `  i
)  e.  RR )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 )
1457, 144sylan 457 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N
) )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  -> 
( ( ( A `
 i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 )
146145an32s 779 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  /\  i  e.  ( 1 ... N ) )  ->  ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i ) )  x.  ( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( C `
 i ) ) )  <_  0 )
147146ralrimiva 2639 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( K  e.  RR  /\  1  <_  K ) )  ->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i )
)  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 )
148147expr 598 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  (
1  <_  K  ->  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i )
)  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 ) )
14936, 99, 1483orim123d 1260 . 2  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  (
( K  <_  0  \/  ( 0  <_  K  /\  K  <_  1 )  \/  1  <_  K
)  ->  ( A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i )
)  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 ) ) )
1502, 149mpd 14 1  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  C  e.  ( EE `  N ) )  /\  K  e.  RR )  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( ( ( ( K  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) )  -  ( A `
 i ) )  x.  ( ( C `
 i )  -  ( A `  i ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i )
) )  +  ( A `  i ) ) )  x.  (
( A `  i
)  -  ( ( K  x.  ( ( C `  i )  -  ( A `  i ) ) )  +  ( A `  i ) ) ) )  <_  0  \/  A. i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  i )  -  ( C `  i )
)  x.  ( ( ( K  x.  (
( C `  i
)  -  ( A `
 i ) ) )  +  ( A `
 i ) )  -  ( C `  i ) ) )  <_  0 ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358    \/ w3o 933    = wceq 1632    e. wcel 1696   A.wral 2556   class class class wbr 4039   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   CCcc 8751   RRcr 8752   0cc0 8753   1c1 8754    + caddc 8756    x. cmul 8758    <_ cle 8884    - cmin 9053   -ucneg 9054   2c2 9811   ...cfz 10798   ^cexp 11120   EEcee 24588
This theorem is referenced by:  colinearalg  24610
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-cnex 8809  ax-resscn 8810  ax-1cn 8811  ax-icn 8812  ax-addcl 8813  ax-addrcl 8814  ax-mulcl 8815  ax-mulrcl 8816  ax-mulcom 8817  ax-addass 8818  ax-mulass 8819  ax-distr 8820  ax-i2m1 8821  ax-1ne0 8822  ax-1rid 8823  ax-rnegex 8824  ax-rrecex 8825  ax-cnre 8826  ax-pre-lttri 8827  ax-pre-lttrn 8828  ax-pre-ltadd 8829  ax-pre-mulgt0 8830
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 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-nel 2462  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-lim 4413  df-suc 4414  df-om 4673  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-recs 6404  df-rdg 6439  df-er 6676  df-map 6790  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-pnf 8885  df-mnf 8886  df-xr 8887  df-ltxr 8888  df-le 8889  df-sub 9055  df-neg 9056  df-div 9440  df-nn 9763  df-2 9820  df-n0 9982  df-z 10041  df-uz 10247  df-seq 11063  df-exp 11121  df-ee 24591
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