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Theorem axpaschlem 26041
Description: Lemma for axpasch 26042. Set up coefficents used in the proof. (Contributed by Scott Fenton, 5-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axpaschlem ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
Distinct variable groups:   𝑇,𝑝,𝑟   𝑆,𝑝,𝑟

Proof of Theorem axpaschlem
StepHypRef Expression
1 1re 10241 . . . . . . . 8 1 ∈ ℝ
2 0re 10242 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
32, 1elicc2i 12444 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑇 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑇𝑇 ≤ 1))
43simp1bi 1139 . . . . . . . . 9 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ∈ ℝ)
54ad2antrl 707 . . . . . . . 8 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℝ)
6 resubcl 10547 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑇 ∈ ℝ) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
71, 5, 6sylancr 575 . . . . . . 7 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
87recnd 10270 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
98mul02d 10436 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · (1 − 𝑇)) = 0)
109eqcomd 2777 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 = (0 · (1 − 𝑇)))
112, 1elicc2i 12444 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑆 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑆𝑆 ≤ 1))
1211simp1bi 1139 . . . . . . . . 9 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 𝑆 ∈ ℝ)
1312ad2antll 708 . . . . . . . 8 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℝ)
14 resubcl 10547 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
151, 13, 14sylancr 575 . . . . . . 7 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
1615recnd 10270 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℂ)
1716mulid2d 10260 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · (1 − 𝑆)) = (1 − 𝑆))
18 oveq2 6801 . . . . . . 7 (𝑆 = 0 → (1 − 𝑆) = (1 − 0))
1918adantr 466 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) = (1 − 0))
20 1m0e1 11333 . . . . . 6 (1 − 0) = 1
2119, 20syl6eq 2821 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) = 1)
2217, 21eqtr2d 2806 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 1 = (1 · (1 − 𝑆)))
235recnd 10270 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
2423mul02d 10436 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · 𝑇) = 0)
25 oveq2 6801 . . . . . . 7 (𝑆 = 0 → (1 · 𝑆) = (1 · 0))
2625adantr 466 . . . . . 6 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑆) = (1 · 0))
27 ax-1cn 10196 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
2827mul01i 10428 . . . . . 6 (1 · 0) = 0
2926, 28syl6eq 2821 . . . . 5 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑆) = 0)
3024, 29eqtr4d 2808 . . . 4 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))
31 1elunit 12498 . . . . 5 1 ∈ (0[,]1)
32 0elunit 12497 . . . . 5 0 ∈ (0[,]1)
33 oveq2 6801 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 1 → (1 − 𝑟) = (1 − 1))
34 1m1e0 11291 . . . . . . . . . 10 (1 − 1) = 0
3533, 34syl6eq 2821 . . . . . . . . 9 (𝑟 = 1 → (1 − 𝑟) = 0)
3635oveq1d 6808 . . . . . . . 8 (𝑟 = 1 → ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) = (0 · (1 − 𝑇)))
3736eqeq2d 2781 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ↔ 𝑝 = (0 · (1 − 𝑇))))
38 eqeq1 2775 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆))))
3935oveq1d 6808 . . . . . . . 8 (𝑟 = 1 → ((1 − 𝑟) · 𝑇) = (0 · 𝑇))
4039eqeq1d 2773 . . . . . . 7 (𝑟 = 1 → (((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
4137, 38, 403anbi123d 1547 . . . . . 6 (𝑟 = 1 → ((𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
42 eqeq1 2775 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → (𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ↔ 0 = (0 · (1 − 𝑇))))
43 oveq2 6801 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 0 → (1 − 𝑝) = (1 − 0))
4443, 20syl6eq 2821 . . . . . . . . 9 (𝑝 = 0 → (1 − 𝑝) = 1)
4544oveq1d 6808 . . . . . . . 8 (𝑝 = 0 → ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) = (1 · (1 − 𝑆)))
4645eqeq2d 2781 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → (1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ 1 = (1 · (1 − 𝑆))))
4744oveq1d 6808 . . . . . . . 8 (𝑝 = 0 → ((1 − 𝑝) · 𝑆) = (1 · 𝑆))
4847eqeq2d 2781 . . . . . . 7 (𝑝 = 0 → ((0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆)))
4942, 46, 483anbi123d 1547 . . . . . 6 (𝑝 = 0 → ((𝑝 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))))
5041, 49rspc2ev 3474 . . . . 5 ((1 ∈ (0[,]1) ∧ 0 ∈ (0[,]1) ∧ (0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
5131, 32, 50mp3an12 1562 . . . 4 ((0 = (0 · (1 − 𝑇)) ∧ 1 = (1 · (1 − 𝑆)) ∧ (0 · 𝑇) = (1 · 𝑆)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
5210, 22, 30, 51syl3anc 1476 . . 3 ((𝑆 = 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
5352ex 397 . 2 (𝑆 = 0 → ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
544ad2antrl 707 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℝ)
5512ad2antll 708 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℝ)
5655, 54remulcld 10272 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ∈ ℝ)
5754, 56resubcld 10660 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
5855, 54readdcld 10271 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 + 𝑇) ∈ ℝ)
5958, 56resubcld 10660 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
60 1red 10257 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 1 ∈ ℝ)
613simp2bi 1140 . . . . . . . . . . . 12 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 0 ≤ 𝑇)
6261ad2antrl 707 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ 𝑇)
6311simp3bi 1141 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 𝑆 ≤ 1)
6463ad2antll 708 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≤ 1)
6555, 60, 54, 62, 64lemul1ad 11165 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ (1 · 𝑇))
6654recnd 10270 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ∈ ℂ)
6766mulid2d 10260 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · 𝑇) = 𝑇)
6865, 67breqtrd 4812 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑇)
6911simp2bi 1140 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0[,]1) → 0 ≤ 𝑆)
7069ad2antll 708 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ 𝑆)
71 simpl 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≠ 0)
7255, 70, 71ne0gt0d 10376 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 < 𝑆)
7355, 54ltaddpos2d 10814 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 < 𝑆𝑇 < (𝑆 + 𝑇)))
7472, 73mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 < (𝑆 + 𝑇))
7556, 54, 58, 68, 74lelttrd 10397 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) < (𝑆 + 𝑇))
7656, 58posdifd 10816 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) < (𝑆 + 𝑇) ↔ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
7775, 76mpbid 222 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
7877gt0ne0d 10794 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ≠ 0)
7957, 59, 78redivcld 11055 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ)
8054, 56subge0d 10819 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ↔ (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑇))
8168, 80mpbird 247 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
82 divge0 11094 . . . . . 6 ((((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
8357, 81, 59, 77, 82syl22anc 1477 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
8454, 58, 74ltled 10387 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ≤ (𝑆 + 𝑇))
8554, 58, 56, 84lesub1dd 10845 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
8659recnd 10270 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
8786mulid2d 10260 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
8885, 87breqtrrd 4814 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
89 ledivmul2 11104 . . . . . . 7 (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
9057, 60, 59, 77, 89syl112anc 1480 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
9188, 90mpbird 247 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1)
922, 1elicc2i 12444 . . . . 5 (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ↔ (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1))
9379, 83, 91, 92syl3anbrc 1428 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1))
9455, 56resubcld 10660 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ)
9594, 59, 78redivcld 11055 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ)
963simp3bi 1141 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ (0[,]1) → 𝑇 ≤ 1)
9796ad2antrl 707 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑇 ≤ 1)
9854, 60, 55, 70, 97lemul2ad 11166 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ (𝑆 · 1))
9955recnd 10270 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ∈ ℂ)
10099mulid1d 10259 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 1) = 𝑆)
10198, 100breqtrd 4812 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑆)
10255, 56subge0d 10819 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ↔ (𝑆 · 𝑇) ≤ 𝑆))
103101, 102mpbird 247 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
104 divge0 11094 . . . . . 6 ((((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
10594, 103, 59, 77, 104syl22anc 1477 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
10655, 54addge01d 10817 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (0 ≤ 𝑇𝑆 ≤ (𝑆 + 𝑇)))
10762, 106mpbid 222 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → 𝑆 ≤ (𝑆 + 𝑇))
10855, 58, 56, 107lesub1dd 10845 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))
109108, 87breqtrrd 4814 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
110 ledivmul2 11104 . . . . . . 7 (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) → (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
11194, 60, 59, 77, 110syl112anc 1480 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1 ↔ (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ≤ (1 · ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
112109, 111mpbird 247 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1)
1132, 1elicc2i 12444 . . . . 5 (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ↔ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∧ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ≤ 1))
11495, 105, 112, 113syl3anbrc 1428 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1))
1151, 54, 6sylancr 575 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℝ)
116115recnd 10270 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑇) ∈ ℂ)
11799, 116, 86, 78div23d 11040 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · (1 − 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑇)))
118 subdi 10665 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
11927, 118mp3an2 1560 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ ℂ) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
12099, 66, 119syl2anc 573 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)))
121100oveq1d 6808 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 1) − (𝑆 · 𝑇)) = (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
122120, 121eqtrd 2805 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · (1 − 𝑇)) = (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)))
123122oveq1d 6808 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · (1 − 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
12457recnd 10270 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
12586, 124, 86, 78divsubdird 11042 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
12658recnd 10270 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 + 𝑇) ∈ ℂ)
12756recnd 10270 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) ∈ ℂ)
128126, 66, 127nnncan2d 10629 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − 𝑇))
12999, 66pncand 10595 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − 𝑇) = 𝑆)
130128, 129eqtrd 2805 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) = 𝑆)
131130oveq1d 6808 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑇 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
13286, 78dividd 11001 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = 1)
133132oveq1d 6808 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
134125, 131, 1333eqtr3d 2813 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
135134oveq1d 6808 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑇)) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
136117, 123, 1353eqtr3d 2813 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
1371, 55, 14sylancr 575 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℝ)
138137recnd 10270 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (1 − 𝑆) ∈ ℂ)
13966, 138, 86, 78div23d 11040 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · (1 − 𝑆)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑆)))
140 subdi 10665 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 𝑆 ∈ ℂ) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14127, 140mp3an2 1560 . . . . . . . 8 ((𝑇 ∈ ℂ ∧ 𝑆 ∈ ℂ) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14266, 99, 141syl2anc 573 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)))
14366mulid1d 10259 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · 1) = 𝑇)
14466, 99mulcomd 10263 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · 𝑆) = (𝑆 · 𝑇))
145143, 144oveq12d 6811 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 1) − (𝑇 · 𝑆)) = (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
146142, 145eqtrd 2805 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 · (1 − 𝑆)) = (𝑇 − (𝑆 · 𝑇)))
147146oveq1d 6808 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · (1 − 𝑆)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
14894recnd 10270 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) ∈ ℂ)
14986, 148, 86, 78divsubdird 11042 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
150126, 99, 127nnncan2d 10629 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 + 𝑇) − 𝑆))
15199, 66pncan2d 10596 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 + 𝑇) − 𝑆) = 𝑇)
152150, 151eqtrd 2805 . . . . . . . 8 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) = 𝑇)
153152oveq1d 6808 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) − (𝑆 − (𝑆 · 𝑇))) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
154132oveq1d 6808 . . . . . . 7 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
155149, 153, 1543eqtr3d 2813 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
156155oveq1d 6808 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · (1 − 𝑆)) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
157139, 147, 1563eqtr3d 2813 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
15899, 66mulcomd 10263 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → (𝑆 · 𝑇) = (𝑇 · 𝑆))
159158oveq1d 6808 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))))
16099, 66, 86, 78div23d 11040 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑇))
161134oveq1d 6808 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
162160, 161eqtrd 2805 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑆 · 𝑇) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
16366, 99, 86, 78div23d 11040 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑆))
164155oveq1d 6808 . . . . . 6 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) · 𝑆) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
165163, 164eqtrd 2805 . . . . 5 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((𝑇 · 𝑆) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
166159, 162, 1653eqtr3d 2813 . . . 4 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
167 oveq2 6801 . . . . . . . 8 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (1 − 𝑟) = (1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
168167oveq1d 6808 . . . . . . 7 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)))
169168eqeq2d 2781 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ↔ 𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇))))
170 eqeq1 2775 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆))))
171167oveq1d 6808 . . . . . . 7 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇))
172171eqeq1d 2773 . . . . . 6 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
173169, 170, 1723anbi123d 1547 . . . . 5 (𝑟 = ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
174 eqeq1 2775 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ↔ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇))))
175 oveq2 6801 . . . . . . . 8 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (1 − 𝑝) = (1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))))
176175oveq1d 6808 . . . . . . 7 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)))
177176eqeq2d 2781 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ↔ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆))))
178175oveq1d 6808 . . . . . . 7 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((1 − 𝑝) · 𝑆) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))
179178eqeq2d 2781 . . . . . 6 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → (((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆) ↔ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆)))
180174, 177, 1793anbi123d 1547 . . . . 5 (𝑝 = ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) → ((𝑝 = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)) ↔ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))))
181173, 180rspc2ev 3474 . . . 4 ((((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ∧ ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) ∈ (0[,]1) ∧ (((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑇)) ∧ ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇))) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − ((𝑇 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑇) = ((1 − ((𝑆 − (𝑆 · 𝑇)) / ((𝑆 + 𝑇) − (𝑆 · 𝑇)))) · 𝑆))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
18293, 114, 136, 157, 166, 181syl113anc 1488 . . 3 ((𝑆 ≠ 0 ∧ (𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1))) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
183182ex 397 . 2 (𝑆 ≠ 0 → ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆))))
18453, 183pm2.61ine 3026 1 ((𝑇 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑆 ∈ (0[,]1)) → ∃𝑟 ∈ (0[,]1)∃𝑝 ∈ (0[,]1)(𝑝 = ((1 − 𝑟) · (1 − 𝑇)) ∧ 𝑟 = ((1 − 𝑝) · (1 − 𝑆)) ∧ ((1 − 𝑟) · 𝑇) = ((1 − 𝑝) · 𝑆)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  wrex 3062   class class class wbr 4786  (class class class)co 6793  cc 10136  cr 10137  0cc0 10138  1c1 10139   + caddc 10141   · cmul 10143   < clt 10276  cle 10277  cmin 10468   / cdiv 10886  [,]cicc 12383
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-op 4323  df-uni 4575  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-id 5157  df-po 5170  df-so 5171  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-icc 12387
This theorem is referenced by:  axpasch  26042
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