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Theorem axsegcon 25770
Description: Any segment  A B can be extended to a point  x such that  B x is congruent to  C D. Axiom A4 of [Schwabhauser] p. 11. (Contributed by Scott Fenton, 4-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axsegcon  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
Distinct variable groups:    x, N    x, A    x, B    x, C    x, D

Proof of Theorem axsegcon
Dummy variables  k  p  t  i are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 axsegconlem1 25760 . . . . 5  |-  ( ( 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 ) ) )
21ex 424 . . . 4  |-  ( 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 ) ) ) )
3 simprll 739 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
4 simprlr 740 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  B  e.  ( EE `  N ) )
5 simpl 444 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  A  =/=  B
)
6 simprr 734 . . . . . 6  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )
7 eqid 2404 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 )
8 eqid 2404 . . . . . . . 8  |-  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 )  =  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 )
9 eqid 2404 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  =  ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )
107, 8, 9axsegconlem8 25767 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  (
k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( EE `  N
) )
117, 8axsegconlem7 25766 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  (
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( 0 [,] 1
) )
127, 8, 9axsegconlem10 25769 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
137, 8, 9axsegconlem9 25768 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( C  e.  ( EE `  N
)  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( B `  i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) )
14 fveq1 5686 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( x `  i
)  =  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) )
1514oveq2d 6056 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( t  x.  (
x `  i )
)  =  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )
1615oveq2d 6056 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i
) )  +  ( t  x.  ( x `
 i ) ) )  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
1716eqeq2d 2415 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( x `  i ) ) )  <-> 
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
1817ralbidv 2686 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( 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.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
1914oveq2d 6056 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( B `  i )  -  (
x `  i )
)  =  ( ( B `  i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )
2019oveq1d 6055 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( ( B `
 i )  -  ( x `  i
) ) ^ 2 )  =  ( ( ( B `  i
)  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 ) )
2120sumeq2sdv 12453 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 ) )
2221eqeq1d 2412 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( 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 )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i ) ) ^
2 ) ) )
2318, 22anbi12d 692 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  -> 
( ( 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.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) ) )
24 oveq2 6048 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
1  -  t )  =  ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
2524oveq1d 6055 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  =  ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) ) )
26 oveq1 6047 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) )  =  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )
2725, 26oveq12d 6058 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) )
2827eqeq2d 2415 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  <-> 
( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  (
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
2928ralbidv 2686 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  ( A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i ) )  +  ( t  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  <->  A. i  e.  (
1 ... N ) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  / 
( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i
) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ) ) )
3029anbi1d 686 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  ->  (
( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  t )  x.  ( A `  i )
)  +  ( t  x.  ( ( k  e.  ( 1 ... N )  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `  k )
)  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( C `  p )  -  ( D `  p ) ) ^
2 ) )  x.  ( A `  k
) ) )  / 
( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i
) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) )  <->  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) ^
2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  i )  -  ( D `  i )
) ^ 2 ) ) ) )
3123, 30rspc2ev 3020 . . . . . . 7  |-  ( ( ( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( EE `  N
)  /\  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  e.  ( 0 [,] 1 )  /\  ( A. i  e.  ( 1 ... N
) ( B `  i )  =  ( ( ( 1  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) )  x.  ( A `  i ) )  +  ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) )  /  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N
) ( ( ( A `  p )  -  ( B `  p ) ) ^
2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
( k  e.  ( 1 ... N ) 
|->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  i ) ) )  /\  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `
 i )  -  ( ( k  e.  ( 1 ... N
)  |->  ( ( ( ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `  p
)  -  ( B `
 p ) ) ^ 2 ) )  +  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `  p
)  -  ( D `
 p ) ) ^ 2 ) ) )  x.  ( B `
 k ) )  -  ( ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 p )  -  ( D `  p ) ) ^ 2 ) )  x.  ( A `
 k ) ) )  /  ( sqr `  sum_ p  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( A `
 p )  -  ( B `  p ) ) ^ 2 ) ) ) ) `  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.  ( 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 ) ) )
3210, 11, 12, 13, 31syl112anc 1188 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N )  /\  A  =/=  B
)  /\  ( 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 ) ) )
333, 4, 5, 6, 32syl31anc 1187 . . . . 5  |-  ( ( 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 ) ) )
3433ex 424 . . . 4  |-  ( 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 ) ) ) )
352, 34pm2.61ine 2643 . . 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.  ( 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 ) ) )
36 simpllr 736 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  B  e.  ( EE `  N ) )
37 simplll 735 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  A  e.  ( EE `  N ) )
38 simpr 448 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  x  e.  ( EE `  N ) )
39 brbtwn 25742 . . . . . . 7  |-  ( ( B  e.  ( EE
`  N )  /\  A  e.  ( EE `  N )  /\  x  e.  ( EE `  N
) )  ->  ( B  Btwn  <. A ,  x >.  <->  E. t  e.  (
0 [,] 1 ) A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) ) ) )
4036, 37, 38, 39syl3anc 1184 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( B  Btwn  <. A ,  x >. 
<->  E. t  e.  ( 0 [,] 1 ) A. i  e.  ( 1 ... N ) ( B `  i
)  =  ( ( ( 1  -  t
)  x.  ( A `
 i ) )  +  ( t  x.  ( x `  i
) ) ) ) )
41 simplrl 737 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  C  e.  ( EE `  N ) )
42 simplrr 738 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  ->  D  e.  ( EE `  N ) )
43 brcgr 25743 . . . . . . 7  |-  ( ( ( B  e.  ( EE `  N )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  -> 
( <. B ,  x >.Cgr
<. C ,  D >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
4436, 38, 41, 42, 43syl22anc 1185 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( <. B ,  x >.Cgr
<. C ,  D >.  <->  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( B `  i )  -  (
x `  i )
) ^ 2 )  =  sum_ i  e.  ( 1 ... N ) ( ( ( C `
 i )  -  ( D `  i ) ) ^ 2 ) ) )
4540, 44anbi12d 692 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <-> 
( 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 ) ) ) )
46 r19.41v 2821 . . . . 5  |-  ( 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. 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 ) ) )
4745, 46syl6bbr 255 . . . 4  |-  ( ( ( ( A  e.  ( EE `  N
)  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  /\  x  e.  ( EE `  N ) )  -> 
( ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <->  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 ) ) ) )
4847rexbidva 2683 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  -> 
( E. x  e.  ( EE `  N
) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\ 
<. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. )  <->  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 ) ) ) )
4935, 48mpbird 224 . 2  |-  ( ( ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
50493adant1 975 1  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  e.  ( EE `  N )  /\  B  e.  ( EE `  N ) )  /\  ( C  e.  ( EE `  N )  /\  D  e.  ( EE `  N ) ) )  ->  E. x  e.  ( EE `  N ) ( B  Btwn  <. A ,  x >.  /\  <. B ,  x >.Cgr <. C ,  D >. ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1649    e. wcel 1721    =/= wne 2567   A.wral 2666   E.wrex 2667   <.cop 3777   class class class wbr 4172    e. cmpt 4226   ` cfv 5413  (class class class)co 6040   0cc0 8946   1c1 8947    + caddc 8949    x. cmul 8951    - cmin 9247    / cdiv 9633   NNcn 9956   2c2 10005   [,]cicc 10875   ...cfz 10999   ^cexp 11337   sqrcsqr 11993   sum_csu 12434   EEcee 25731    Btwn cbtwn 25732  Cgrccgr 25733
This theorem is referenced by:  cgrtriv  25840  segconeu  25849  btwntriv2  25850  btwnouttr2  25860  btwndiff  25865  ifscgr  25882  cgrxfr  25893  lineext  25914  btwnconn1lem13  25937  btwnconn1lem14  25938  segcon2  25943
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660  ax-inf2 7552  ax-cnex 9002  ax-resscn 9003  ax-1cn 9004  ax-icn 9005  ax-addcl 9006  ax-addrcl 9007  ax-mulcl 9008  ax-mulrcl 9009  ax-mulcom 9010  ax-addass 9011  ax-mulass 9012  ax-distr 9013  ax-i2m1 9014  ax-1ne0 9015  ax-1rid 9016  ax-rnegex 9017  ax-rrecex 9018  ax-cnre 9019  ax-pre-lttri 9020  ax-pre-lttrn 9021  ax-pre-ltadd 9022  ax-pre-mulgt0 9023  ax-pre-sup 9024
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-nel 2570  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rmo 2674  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-se 4502  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-isom 5422  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-riota 6508  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-oadd 6687  df-er 6864  df-map 6979  df-en 7069  df-dom 7070  df-sdom 7071  df-fin 7072  df-sup 7404  df-oi 7435  df-card 7782  df-pnf 9078  df-mnf 9079  df-xr 9080  df-ltxr 9081  df-le 9082  df-sub 9249  df-neg 9250  df-div 9634  df-nn 9957  df-2 10014  df-3 10015  df-n0 10178  df-z 10239  df-uz 10445  df-rp 10569  df-ico 10878  df-icc 10879  df-fz 11000  df-fzo 11091  df-seq 11279  df-exp 11338  df-hash 11574  df-cj 11859  df-re 11860  df-im 11861  df-sqr 11995  df-abs 11996  df-clim 12237  df-sum 12435  df-ee 25734  df-btwn 25735  df-cgr 25736
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