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Theorem atanlogsublem 20227
Description: Lemma for atanlogsub 20228. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
atanlogsublem  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  -  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) )  e.  (
-u pi (,) pi ) )

Proof of Theorem atanlogsublem
StepHypRef Expression
1 ax-1cn 8811 . . . . . 6  |-  1  e.  CC
2 ax-icn 8812 . . . . . . 7  |-  _i  e.  CC
3 simpl 443 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  A  e.  dom arctan )
4 atandm2 20189 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  dom arctan  <->  ( A  e.  CC  /\  ( 1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0  /\  ( 1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 ) )
53, 4sylib 188 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  e.  CC  /\  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0  /\  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 ) )
65simp1d 967 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  A  e.  CC )
7 mulcl 8837 . . . . . . 7  |-  ( ( _i  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( _i  x.  A
)  e.  CC )
82, 6, 7sylancr 644 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  A )  e.  CC )
9 addcl 8835 . . . . . 6  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( _i  x.  A
)  e.  CC )  ->  ( 1  +  ( _i  x.  A
) )  e.  CC )
101, 8, 9sylancr 644 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  e.  CC )
115simp3d 969 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 )
12 logcl 19942 . . . . 5  |-  ( ( ( 1  +  ( _i  x.  A ) )  e.  CC  /\  ( 1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 )  ->  ( log `  (
1  +  ( _i  x.  A ) ) )  e.  CC )
1310, 11, 12syl2anc 642 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  e.  CC )
14 subcl 9067 . . . . . 6  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( _i  x.  A
)  e.  CC )  ->  ( 1  -  ( _i  x.  A
) )  e.  CC )
151, 8, 14sylancr 644 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  e.  CC )
165simp2d 968 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 )
17 logcl 19942 . . . . 5  |-  ( ( ( 1  -  (
_i  x.  A )
)  e.  CC  /\  ( 1  -  (
_i  x.  A )
)  =/=  0 )  ->  ( log `  (
1  -  ( _i  x.  A ) ) )  e.  CC )
1815, 16, 17syl2anc 642 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )  e.  CC )
1913, 18imsubd 11718 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  -  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) ) )
202a1i 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  _i  e.  CC )
2120, 6, 20subdid 9251 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  -  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  -  (
_i  x.  _i )
) )
22 ixi 9413 . . . . . . . . . . 11  |-  ( _i  x.  _i )  = 
-u 1
2322oveq2i 5885 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( _i  x.  A )  -  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A
)  -  -u 1
)
24 subneg 9112 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  -  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
258, 1, 24sylancl 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  -  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
2623, 25syl5eq 2340 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  -  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
27 addcom 9014 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  +  1 )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) )
288, 1, 27sylancl 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  1 )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )
2921, 26, 283eqtrd 2332 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  -  _i ) )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) )
3029fveq2d 5545 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( log `  (
1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )
31 subcl 9067 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( A  -  _i )  e.  CC )
326, 2, 31sylancl 643 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  -  _i )  e.  CC )
33 resub 11628 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Re `  ( A  -  _i )
)  =  ( ( Re `  A )  -  ( Re `  _i ) ) )
346, 2, 33sylancl 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Re `  A )  -  (
Re `  _i )
) )
35 rei 11657 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Re
`  _i )  =  0
3635oveq2i 5885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Re `  A )  -  ( Re `  _i ) )  =  ( ( Re `  A
)  -  0 )
376recld 11695 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  e.  RR )
3837recnd 8877 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  e.  CC )
3938subid1d 9162 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  -  0 )  =  ( Re `  A ) )
4036, 39syl5eq 2340 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  -  ( Re
`  _i ) )  =  ( Re `  A ) )
4134, 40eqtrd 2328 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( Re `  A
) )
42 gt0ne0 9255 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( Re `  A
)  e.  RR  /\  0  <  ( Re `  A ) )  -> 
( Re `  A
)  =/=  0 )
4337, 42sylancom 648 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  =/=  0 )
4441, 43eqnetrd 2477 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0 )
45 fveq2 5541 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  -  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( Re `  0
) )
46 re0 11653 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Re
`  0 )  =  0
4745, 46syl6eq 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  -  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  0 )
4847necon3i 2498 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0  ->  ( A  -  _i )  =/=  0 )
4944, 48syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  -  _i )  =/=  0 )
50 simpr 447 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  A
) )
51 0re 8854 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  RR
52 ltle 8926 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  ( Re `  A )  e.  RR )  -> 
( 0  <  (
Re `  A )  ->  0  <_  ( Re `  A ) ) )
5351, 37, 52sylancr 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
0  <  ( Re `  A )  ->  0  <_  ( Re `  A
) ) )
5450, 53mpd 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  A
) )
5554, 41breqtrrd 4065 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  ( A  -  _i )
) )
56 logimul 19984 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  ( A  -  _i )  =/=  0  /\  0  <_  ( Re `  ( A  -  _i )
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5732, 49, 55, 56syl3anc 1182 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5830, 57eqtr3d 2330 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5958fveq2d 5545 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )  =  ( Im `  (
( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) ) )
60 logcl 19942 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  ( A  -  _i )  =/=  0 )  ->  ( log `  ( A  -  _i ) )  e.  CC )
6132, 49, 60syl2anc 642 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( A  -  _i ) )  e.  CC )
62 pire 19848 . . . . . . . . . 10  |-  pi  e.  RR
63 rehalfcl 9954 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi  e.  RR  ->  (
pi  /  2 )  e.  RR )
6462, 63ax-mp 8 . . . . . . . . 9  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
6564recni 8865 . . . . . . . 8  |-  ( pi 
/  2 )  e.  CC
662, 65mulcli 8858 . . . . . . 7  |-  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  e.  CC
67 imadd 11635 . . . . . . 7  |-  ( ( ( log `  ( A  -  _i )
)  e.  CC  /\  ( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  e.  CC )  ->  ( Im `  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) ) )
6861, 66, 67sylancl 643 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( A  -  _i ) )  +  ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) ) )
69 reim 11610 . . . . . . . . 9  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  CC  ->  (
Re `  ( pi  /  2 ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) )
7065, 69ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( Re
`  ( pi  / 
2 ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) )
71 rere 11623 . . . . . . . . 9  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR  ->  (
Re `  ( pi  /  2 ) )  =  ( pi  /  2
) )
7264, 71ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( Re
`  ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
7370, 72eqtr3i 2318 . . . . . . 7  |-  ( Im
`  ( _i  x.  ( pi  /  2
) ) )  =  ( pi  /  2
)
7473oveq2i 5885 . . . . . 6  |-  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi  /  2
) )
7568, 74syl6eq 2344 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( A  -  _i ) )  +  ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi  /  2
) ) )
7659, 75eqtrd 2328 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi 
/  2 ) ) )
77 addcl 8835 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( A  +  _i )  e.  CC )
786, 2, 77sylancl 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  +  _i )  e.  CC )
79 mulcl 8837 . . . . . . . . 9  |-  ( ( _i  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  e.  CC )  ->  ( _i  x.  ( A  +  _i )
)  e.  CC )
802, 78, 79sylancr 644 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  e.  CC )
81 reim 11610 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  +  _i )  e.  CC  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
8278, 81syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
83 readd 11627 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Re `  ( A  +  _i )
)  =  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) ) )
846, 2, 83sylancl 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) ) )
8535oveq2i 5885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) )  =  ( ( Re `  A
)  +  0 )
8638addid1d 9028 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  +  0 )  =  ( Re `  A ) )
8785, 86syl5eq 2340 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  +  ( Re
`  _i ) )  =  ( Re `  A ) )
8884, 87eqtrd 2328 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Re `  A
) )
8982, 88eqtr3d 2330 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( Re `  A
) )
9050, 89breqtrrd 4065 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
91 logneg2 19985 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( _i  x.  ( A  +  _i )
)  e.  CC  /\  0  <  ( Im `  ( _i  x.  ( A  +  _i )
) ) )  -> 
( log `  -u (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( _i  x.  ( A  +  _i )
) )  -  (
_i  x.  pi )
) )
9280, 90, 91syl2anc 642 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  -u ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )
9320, 6, 20adddid 8875 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  +  ( _i  x.  _i ) ) )
9422oveq2i 5885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( _i  x.  A )  +  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A
)  +  -u 1
)
95 negsub 9111 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  +  -u
1 )  =  ( ( _i  x.  A
)  -  1 ) )
968, 1, 95sylancl 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  -  1 ) )
9794, 96syl5eq 2340 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  - 
1 ) )
9893, 97eqtrd 2328 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  -  1 ) )
9998negeqd 9062 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  = 
-u ( ( _i  x.  A )  - 
1 ) )
100 negsubdi2 9122 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  -> 
-u ( ( _i  x.  A )  - 
1 )  =  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) )
1018, 1, 100sylancl 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
( _i  x.  A
)  -  1 )  =  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )
10299, 101eqtrd 2328 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( 1  -  (
_i  x.  A )
) )
103102fveq2d 5545 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  -u ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( log `  (
1  -  ( _i  x.  A ) ) ) )
10488, 43eqnetrd 2477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0 )
105 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  +  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Re `  0
) )
106105, 46syl6eq 2344 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  +  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  0 )
107106necon3i 2498 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0  ->  ( A  +  _i )  =/=  0 )
108104, 107syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  +  _i )  =/=  0 )
10954, 88breqtrrd 4065 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  ( A  +  _i )
) )
110 logimul 19984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  =/=  0  /\  0  <_  ( Re `  ( A  +  _i )
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
11178, 108, 109, 110syl3anc 1182 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
112111oveq1d 5889 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( log `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) )  =  ( ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )
113 logcl 19942 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  =/=  0 )  ->  ( log `  ( A  +  _i ) )  e.  CC )
11478, 108, 113syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( A  +  _i ) )  e.  CC )
11566a1i 10 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) )  e.  CC )
11662recni 8865 . . . . . . . . . . 11  |-  pi  e.  CC
1172, 116mulcli 8858 . . . . . . . . . 10  |-  ( _i  x.  pi )  e.  CC
118117a1i 10 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  pi )  e.  CC )
119114, 115, 118addsubassd 9193 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )
120112, 119eqtrd 2328 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( log `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )
12192, 103, 1203eqtr3d 2336 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )
122121fveq2d 5545 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  -  (
_i  x.  A )
) ) )  =  ( Im `  (
( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) ) )
12366, 117subcli 9138 . . . . . . 7  |-  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) )  e.  CC
124 imadd 11635 . . . . . . 7  |-  ( ( ( log `  ( A  +  _i )
)  e.  CC  /\  ( ( _i  x.  ( pi  /  2
) )  -  (
_i  x.  pi )
)  e.  CC )  ->  ( Im `  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )  =  ( ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  +  ( Im `  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) ) )
125114, 123, 124sylancl 643 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( A  +  _i ) )  +  ( ( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  +  ( Im `  (
( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) ) )
126 imsub 11636 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  e.  CC  /\  ( _i  x.  pi )  e.  CC )  ->  ( Im `  (
( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )  =  ( ( Im `  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) )  -  ( Im `  ( _i  x.  pi ) ) ) )
12766, 117, 126mp2an 653 . . . . . . . 8  |-  ( Im
`  ( ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )  =  ( ( Im `  ( _i  x.  (
pi  /  2 ) ) )  -  (
Im `  ( _i  x.  pi ) ) )
128 reim 11610 . . . . . . . . . . 11  |-  ( pi  e.  CC  ->  (
Re `  pi )  =  ( Im `  ( _i  x.  pi ) ) )
129116, 128ax-mp 8 . . . . . . . . . 10  |-  ( Re
`  pi )  =  ( Im `  (
_i  x.  pi )
)
130 rere 11623 . . . . . . . . . . 11  |-  ( pi  e.  RR  ->  (
Re `  pi )  =  pi )
13162, 130ax-mp 8 . . . . . . . . . 10  |-  ( Re
`  pi )  =  pi
132129, 131eqtr3i 2318 . . . . . . . . 9  |-  ( Im
`  ( _i  x.  pi ) )  =  pi
13373, 132oveq12i 5886 . . . . . . . 8  |-  ( ( Im `  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) )  -  ( Im `  ( _i  x.  pi ) ) )  =  ( ( pi  / 
2 )  -  pi )
13465negcli 9130 . . . . . . . . 9  |-  -u (
pi  /  2 )  e.  CC
135116, 65negsubi 9140 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi  +  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  -  (
pi  /  2 ) )
136 2halves 9956 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( pi  e.  CC  ->  (
( pi  /  2
)  +  ( pi 
/  2 ) )  =  pi )
137116, 136ax-mp 8 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( pi  /  2 )  +  ( pi  / 
2 ) )  =  pi
138116, 65, 65, 137subaddrii 9151 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi 
-  ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
139135, 138eqtri 2316 . . . . . . . . 9  |-  ( pi  +  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
14065, 116, 134, 139subaddrii 9151 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  /  2 )  -  pi )  = 
-u ( pi  / 
2 )
141127, 133, 1403eqtri 2320 . . . . . . 7  |-  ( Im
`  ( ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )  = 
-u ( pi  / 
2 )
142141oveq2i 5885 . . . . . 6  |-  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  +  ( Im `  (
( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  + 
-u ( pi  / 
2 ) )
143125, 142syl6eq 2344 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( A  +  _i ) )  +  ( ( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  + 
-u ( pi  / 
2 ) ) )
144122, 143eqtrd 2328 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  -  (
_i  x.  A )
) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  +  -u (
pi  /  2 ) ) )
14576, 144oveq12d 5892 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) )  =  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi 
/  2 ) )  -  ( ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  +  -u ( pi  /  2
) ) ) )
14661imcld 11696 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  RR )
147146recnd 8877 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  CC )
14865a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
pi  /  2 )  e.  CC )
149114imcld 11696 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR )
150149recnd 8877 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  CC )
151134a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
pi  /  2 )  e.  CC )
152147, 148, 150, 151addsub4d 9220 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi 
/  2 ) )  -  ( ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  +  -u ( pi  /  2
) ) )  =  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  ( ( pi 
/  2 )  -  -u ( pi  /  2
) ) ) )
15365, 65subnegi 9141 . . . . . 6  |-  ( ( pi  /  2 )  -  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( ( pi  / 
2 )  +  ( pi  /  2 ) )
154153, 137eqtri 2316 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  2 )  -  -u ( pi  / 
2 ) )  =  pi
155154oveq2i 5885 . . . 4  |-  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  ( ( pi 
/  2 )  -  -u ( pi  /  2
) ) )  =  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )
156152, 155syl6eq 2344 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi 
/  2 ) )  -  ( ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  +  -u ( pi  /  2
) ) )  =  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi ) )
15719, 145, 1563eqtrd 2332 . 2  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  -  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) )  =  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi ) )
158146, 149resubcld 9227 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  e.  RR )
159 readdcl 8836 . . . 4  |-  ( ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  e.  RR  /\  pi  e.  RR )  ->  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  e.  RR )
160158, 62, 159sylancl 643 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  e.  RR )
16162renegcli 9124 . . . . . . 7  |-  -u pi  e.  RR
162161recni 8865 . . . . . 6  |-  -u pi  e.  CC
163162, 116negsubi 9140 . . . . 5  |-  ( -u pi  +  -u pi )  =  ( -u pi  -  pi )
164161a1i 10 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  e.  RR )
165149renegcld 9226 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR )
166 logimcl 19943 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  ( A  -  _i )  =/=  0 )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  <_  pi ) )
16732, 49, 166syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  <_  pi ) )
168167simpld 445 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )
169 logimcl 19943 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  =/=  0 )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi ) )
17078, 108, 169syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi ) )
171170simprd 449 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi )
172 leneg 9293 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR  /\  pi  e.  RR )  ->  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi 
<-> 
-u pi  <_  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
173149, 62, 172sylancl 643 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi 
<-> 
-u pi  <_  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
174171, 173mpbid 201 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <_ 
-u ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
175164, 164, 146, 165, 168, 174ltleaddd 9408 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  +  -u pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  +  -u ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
176147, 150negsubd 9179 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  + 
-u ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
177175, 176breqtrd 4063 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  +  -u pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
178163, 177syl5eqbrr 4073 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  -  pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
17962a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  pi  e.  RR )
180164, 179, 158ltsubaddd 9384 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( -u pi  -  pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  <->  -u pi  <  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi ) ) )
181178, 180mpbid 201 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi ) )
18251a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  e.  RR )
1836imcld 11696 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  A )  e.  RR )
184 peano2rem 9129 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( Im `  A )  e.  RR  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  e.  RR )
185183, 184syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  e.  RR )
186 peano2re 9001 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( Im `  A )  e.  RR  ->  (
( Im `  A
)  +  1 )  e.  RR )
187183, 186syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  +  1 )  e.  RR )
188183ltm1d 9705 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  <  ( Im `  A ) )
189183ltp1d 9703 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  A )  <  ( ( Im `  A )  +  1 ) )
190185, 183, 187, 188, 189lttrd 8993 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  <  ( ( Im
`  A )  +  1 ) )
191 ltdiv1 9636 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( Im `  A )  -  1 )  e.  RR  /\  ( ( Im `  A )  +  1 )  e.  RR  /\  ( ( Re `  A )  e.  RR  /\  0  <  ( Re
`  A ) ) )  ->  ( (
( Im `  A
)  -  1 )  <  ( ( Im
`  A )  +  1 )  <->  ( (
( Im `  A
)  -  1 )  /  ( Re `  A ) )  < 
( ( ( Im
`  A )  +  1 )  /  (
Re `  A )
) ) )
192185, 187, 37, 50, 191syl112anc 1186 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  A )  -  1 )  <  ( ( Im `  A )  +  1 )  <->  ( (
( Im `  A
)  -  1 )  /  ( Re `  A ) )  < 
( ( ( Im
`  A )  +  1 )  /  (
Re `  A )
) ) )
193190, 192mpbid 201 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  A )  -  1 )  /  ( Re
`  A ) )  <  ( ( ( Im `  A )  +  1 )  / 
( Re `  A
) ) )
194 imsub 11636 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Im `  ( A  -  _i )
)  =  ( ( Im `  A )  -  ( Im `  _i ) ) )
1956, 2, 194sylancl 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  -  (
Im `  _i )
) )
196 imi 11658 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Im
`  _i )  =  1
197196oveq2i 5885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Im `  A )  -  ( Im `  _i ) )  =  ( ( Im `  A
)  -  1 )
198195, 197syl6eq 2344 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  -  1 ) )
199198, 41oveq12d 5892 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( ( Im
`  A )  - 
1 )  /  (
Re `  A )
) )
200 imadd 11635 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Im `  ( A  +  _i )
)  =  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) ) )
2016, 2, 200sylancl 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) ) )
202196oveq2i 5885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) )  =  ( ( Im `  A
)  +  1 )
203201, 202syl6eq 2344 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  +  1 ) )
204203, 88oveq12d 5892 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( ( Im
`  A )  +  1 )  /  (
Re `  A )
) )
205193, 199, 2043brtr4d 4069 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) )  < 
( ( Im `  ( A  +  _i ) )  /  (
Re `  ( A  +  _i ) ) ) )
206 tanarg 19986 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0 )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) ) )
20732, 44, 206syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) ) )
208 tanarg 19986 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0 )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) ) )
20978, 104, 208syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) ) )
210205, 207, 2093brtr4d 4069 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  <  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
21150, 41breqtrrd 4065 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  ( A  -  _i )
) )
212 argregt0 19980 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  0  <  ( Re `  ( A  -  _i )
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
21332, 211, 212syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
21450, 88breqtrrd 4065 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  ( A  +  _i )
) )
215 argregt0 19980 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  0  <  ( Re `  ( A  +  _i )
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
21678, 214, 215syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
217 tanord 19916 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )  -> 
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  <  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  <->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  <  ( tan `  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) ) )
218213, 216, 217syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  < 
( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  <  ( tan `  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) ) )
219210, 218mpbird 223 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  < 
( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
220150addid2d 9029 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
0  +  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  =  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
221219, 220breqtrrd 4065 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  < 
( 0  +  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
222146, 149, 182ltsubaddd 9384 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  <  0  <->  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  <  ( 0  +  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) ) )
223221, 222mpbird 223 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  <  0 )
224158, 182, 179, 223ltadd1dd 9399 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  <  (
0  +  pi ) )
225116addid2i 9016 . . . 4  |-  ( 0  +  pi )  =  pi
226224, 225syl6breq 4078 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  <  pi )
227 ressxr 8892 . . . . 5  |-  RR  C_  RR*
228227, 161sselii 3190 . . . 4  |-  -u pi  e.  RR*
229227, 62sselii 3190 . . . 4  |-  pi  e.  RR*
230 elioo2 10713 . . . 4  |-  ( (
-u pi  e.  RR*  /\  pi  e.  RR* )  ->  ( ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  e.  ( -u pi (,) pi )  <->  ( ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  e.  RR  /\  -u pi  <  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  /\  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  < 
pi ) ) )
231228, 229, 230mp2an 653 . . 3  |-  ( ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  e.  (
-u pi (,) pi ) 
<->  ( ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  e.  RR  /\  -u pi  <  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  /\  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )  < 
pi ) )
232160, 181, 226, 231syl3anbrc 1136 . 2  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  e.  (
-u pi (,) pi ) )
233157, 232eqeltrd 2370 1  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  -  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) ) ) )  e.  (
-u pi (,) pi ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1632    e. wcel 1696    =/= wne 2459   class class class wbr 4039   dom cdm 4705   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   CCcc 8751   RRcr 8752   0cc0 8753   1c1 8754   _ici 8755    + caddc 8756    x. cmul 8758   RR*cxr 8882    < clt 8883    <_ cle 8884    - cmin 9053   -ucneg 9054    / cdiv 9439   2c2 9811   (,)cioo 10672   Recre 11598   Imcim 11599   tanctan 12363   picpi 12364   logclog 19928  arctancatan 20176
This theorem is referenced by:  atanlogsub  20228  atanbndlem  20237
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-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-inf2 7358  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  ax-pre-sup 8831  ax-addf 8832  ax-mulf 8833
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-int 3879  df-iun 3923  df-iin 3924  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-se 4369  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-isom 5280  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-of 6094  df-1st 6138  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-recs 6404  df-rdg 6439  df-1o 6495  df-2o 6496  df-oadd 6499  df-er 6676  df-map 6790  df-pm 6791  df-ixp 6834  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-fin 6883  df-fi 7181  df-sup 7210  df-oi 7241  df-card 7588  df-cda 7810  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-3 9821  df-4 9822  df-5 9823  df-6 9824  df-7 9825  df-8 9826  df-9 9827  df-10 9828  df-n0 9982  df-z 10041  df-dec 10141  df-uz 10247  df-q 10333  df-rp 10371  df-xneg 10468  df-xadd 10469  df-xmul 10470  df-ioo 10676  df-ioc 10677  df-ico 10678  df-icc 10679  df-fz 10799  df-fzo 10887  df-fl 10941  df-mod 10990  df-seq 11063  df-exp 11121  df-fac 11305  df-bc 11332  df-hash 11354  df-shft 11578  df-cj 11600  df-re 11601  df-im 11602  df-sqr 11736  df-abs 11737  df-limsup 11961  df-clim 11978  df-rlim 11979  df-sum 12175  df-ef 12365  df-sin 12367  df-cos 12368  df-tan 12369  df-pi 12370  df-struct 13166  df-ndx 13167  df-slot 13168  df-base 13169  df-sets 13170  df-ress 13171  df-plusg 13237  df-mulr 13238  df-starv 13239  df-sca 13240  df-vsca 13241  df-tset 13243  df-ple 13244  df-ds 13246  df-hom 13248  df-cco 13249  df-rest 13343  df-topn 13344  df-topgen 13360  df-pt 13361  df-prds 13364  df-xrs 13419  df-0g 13420  df-gsum 13421  df-qtop 13426  df-imas 13427  df-xps 13429  df-mre 13504  df-mrc 13505  df-acs 13507  df-mnd 14383  df-submnd 14432  df-mulg 14508  df-cntz 14809  df-cmn 15107  df-xmet 16389  df-met 16390  df-bl 16391  df-mopn 16392  df-cnfld 16394  df-top 16652  df-bases 16654  df-topon 16655  df-topsp 16656  df-cld 16772  df-ntr 16773  df-cls 16774  df-nei 16851  df-lp 16884  df-perf 16885  df-cn 16973  df-cnp 16974  df-haus 17059  df-tx 17273  df-hmeo 17462  df-fbas 17536  df-fg 17537  df-fil 17557  df-fm 17649  df-flim 17650  df-flf 17651  df-xms 17901  df-ms 17902  df-tms 17903  df-cncf 18398  df-limc 19232  df-dv 19233  df-log 19930  df-atan 20179
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