Step
*
of Lemma
quasilinear-weighted-mean-properties
∀I,J:Interval. ∀f:{x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} . ∀g:{x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} .
  (((∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1)))\000C))
  
⇒ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2))))
  
⇒ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2))))
  
⇒ (∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x))
  
⇒ weighted-mean-properties(I;quasilinear-weighted-mean(f;g)))
BY
{ (Auto THEN D 0 THEN Auto THEN RepUR ``quasilinear-weighted-mean`` 0) }
1
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. x : {x:ℝ| x ∈ I} 
10. r : {r:ℝ| r0 ≤ r} 
11. s : {s:ℝ| (r0 ≤ s) ∧ (r0 < (r + s))} 
⊢ (f convex-comb(g x;g x;r;s)) = x
2
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
10. b : {b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} 
11. r : {r:ℝ| r0 < r} 
12. s : {s:ℝ| r0 < s} 
⊢ a = (f convex-comb(g a;g b;r1;r0))
3
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
10. b : {b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} 
11. r : {r:ℝ| r0 < r} 
12. s : {s:ℝ| r0 < s} 
13. a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0)
⊢ (f convex-comb(g a;g b;r1;r0)) < (f convex-comb(g a;g b;r;s))
4
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
10. b : {b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} 
11. r : {r:ℝ| r0 < r} 
12. s : {s:ℝ| r0 < s} 
13. a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0)
14. (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s)
⊢ (f convex-comb(g a;g b;r;s)) < (f convex-comb(g a;g b;r0;r1))
5
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
10. b : {b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} 
11. r : {r:ℝ| r0 < r} 
12. s : {s:ℝ| r0 < s} 
13. a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0)
14. (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s)
15. (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1)
⊢ (f convex-comb(g a;g b;r0;r1)) = b
6
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. ∀a:{a:ℝ| a ∈ I} . ∀b:{b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} . ∀r,s:{s:ℝ| r0 < s} .
     ((a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1) = b))
10. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
11. b : {b:ℝ| b ∈ I} 
12. r : {r:ℝ| r0 < r} 
13. s : {s:ℝ| (r0 < s) ∧ (r0 < (r + s))} 
14. t : {t:ℝ| r0 < t} 
⊢ (f convex-comb(g a;g b;r * t;s * t)) = (f convex-comb(g a;g b;r;s))
7
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. ∀a:{a:ℝ| a ∈ I} . ∀b:{b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} . ∀r,s:{s:ℝ| r0 < s} .
     ((a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1) = b))
10. ∀a,b:{b:ℝ| b ∈ I} . ∀r:{r:ℝ| r0 < r} . ∀s:{s:ℝ| (r0 < s) ∧ (r0 < (r + s))} . ∀t:{t:ℝ| r0 < t} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b (r * t) (s * t)) = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
11. x : {x:ℝ| x ∈ I} 
12. y : {x:ℝ| x ∈ I} 
13. r : {r:ℝ| r0 ≤ r} 
14. s : {s:ℝ| (r0 ≤ s) ∧ (r0 < (r + s))} 
15. X : {x:ℝ| x ∈ I} 
16. Y : {x:ℝ| x ∈ I} 
17. R : {R:ℝ| (r0 ≤ R) ∧ (r0 < (r + R))} 
18. S : {S:ℝ| ((r0 ≤ S) ∧ (r0 < (s + S))) ∧ (r0 < (R + S))} 
⊢ (f convex-comb(g (f convex-comb(g x;g y;r;s));g (f convex-comb(g X;g Y;R;S));r + s;R + S))
= (f convex-comb(g (f convex-comb(g x;g X;r;R));g (f convex-comb(g y;g Y;s;S));r + R;s + S))
8
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. ∀a:{a:ℝ| a ∈ I} . ∀b:{b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} . ∀r,s:{s:ℝ| r0 < s} .
     ((a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1) = b))
10. ∀a,b:{b:ℝ| b ∈ I} . ∀r:{r:ℝ| r0 < r} . ∀s:{s:ℝ| (r0 < s) ∧ (r0 < (r + s))} . ∀t:{t:ℝ| r0 < t} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b (r * t) (s * t)) = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
11. ∀x,y:{x:ℝ| x ∈ I} . ∀r:{r:ℝ| r0 ≤ r} . ∀s:{s:ℝ| (r0 ≤ s) ∧ (r0 < (r + s))} . ∀X,Y:{x:ℝ| x ∈ I} . ∀R:{R:ℝ| 
                                                                                                     (r0 ≤ R)
                                                                                                     ∧ (r0 < (r + R))} .
    ∀S:{S:ℝ| ((r0 ≤ S) ∧ (r0 < (s + S))) ∧ (r0 < (R + S))} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) (quasilinear-weighted-mean(f;g) x y r s) 
        (quasilinear-weighted-mean(f;g) X Y R S) 
        (r + s) 
        (R + S))
      = (quasilinear-weighted-mean(f;g) (quasilinear-weighted-mean(f;g) x X r R) 
         (quasilinear-weighted-mean(f;g) y Y s S) 
         (r + R) 
         (s + S)))
12. a : {a:ℝ| a ∈ I} 
13. b : {b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} 
14. r : {r:ℝ| r0 < r} 
15. s : {s:ℝ| r0 ≤ s} 
16. t : {t:ℝ| s < t} 
⊢ (f convex-comb(g a;g b;r;s)) < (f convex-comb(g a;g b;r;t))
9
1. I : Interval
2. J : Interval
3. f : {x:ℝ| x ∈ J}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ I} 
4. g : {x:ℝ| x ∈ I}  ⟶ {x:ℝ| x ∈ J} 
5. (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x1) < (f x2)))) ∨ (∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 < x2) 
⇒ ((f x2) < (f x1))))
6. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ J} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((f x1) = (f x2)))
7. ∀x1,x2:{x:ℝ| x ∈ I} .  ((x1 = x2) 
⇒ ((g x1) = (g x2)))
8. ∀x:{x:ℝ| x ∈ I} . ((f (g x)) = x)
9. ∀a:{a:ℝ| a ∈ I} . ∀b:{b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} . ∀r,s:{s:ℝ| r0 < s} .
     ((a = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r1 r0) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1))
     ∧ ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r0 r1) = b))
10. ∀a,b:{b:ℝ| b ∈ I} . ∀r:{r:ℝ| r0 < r} . ∀s:{s:ℝ| (r0 < s) ∧ (r0 < (r + s))} . ∀t:{t:ℝ| r0 < t} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b (r * t) (s * t)) = (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s))
11. ∀x,y:{x:ℝ| x ∈ I} . ∀r:{r:ℝ| r0 ≤ r} . ∀s:{s:ℝ| (r0 ≤ s) ∧ (r0 < (r + s))} . ∀X,Y:{x:ℝ| x ∈ I} . ∀R:{R:ℝ| 
                                                                                                     (r0 ≤ R)
                                                                                                     ∧ (r0 < (r + R))} .
    ∀S:{S:ℝ| ((r0 ≤ S) ∧ (r0 < (s + S))) ∧ (r0 < (R + S))} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) (quasilinear-weighted-mean(f;g) x y r s) 
        (quasilinear-weighted-mean(f;g) X Y R S) 
        (r + s) 
        (R + S))
      = (quasilinear-weighted-mean(f;g) (quasilinear-weighted-mean(f;g) x X r R) 
         (quasilinear-weighted-mean(f;g) y Y s S) 
         (r + R) 
         (s + S)))
12. ∀a:{a:ℝ| a ∈ I} . ∀b:{b:ℝ| (b ∈ I) ∧ (a < b)} . ∀r:{r:ℝ| r0 < r} . ∀s:{s:ℝ| r0 ≤ s} . ∀t:{t:ℝ| s < t} .
      ((quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r s) < (quasilinear-weighted-mean(f;g) a b r t))
13. x : {x:ℝ| x ∈ I} 
14. y : {x:ℝ| x ∈ I} 
15. z : {z:ℝ| (z ∈ I) ∧ (y < z)} 
16. r : {r:ℝ| r0 ≤ r} 
17. s : {s:ℝ| r0 < s} 
⊢ (f convex-comb(g x;g y;r;s)) < (f convex-comb(g x;g z;r;s))
Latex:
Latex:
\mforall{}I,J:Interval.  \mforall{}f:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}    {}\mrightarrow{}  \{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .  \mforall{}g:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}    {}\mrightarrow{}  \{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .
    (((\mforall{}x1,x2:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .    ((x1  <  x2)  {}\mRightarrow{}  ((f  x1)  <  (f  x2))))
      \mvee{}  (\mforall{}x1,x2:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .    ((x1  <  x2)  {}\mRightarrow{}  ((f  x2)  <  (f  x1)))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}x1,x2:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  J\}  .    ((x1  =  x2)  {}\mRightarrow{}  ((f  x1)  =  (f  x2))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}x1,x2:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .    ((x1  =  x2)  {}\mRightarrow{}  ((g  x1)  =  (g  x2))))
    {}\mRightarrow{}  (\mforall{}x:\{x:\mBbbR{}|  x  \mmember{}  I\}  .  ((f  (g  x))  =  x))
    {}\mRightarrow{}  weighted-mean-properties(I;quasilinear-weighted-mean(f;g)))
By
Latex:
(Auto  THEN  D  0  THEN  Auto  THEN  RepUR  ``quasilinear-weighted-mean``  0)
Home
Index