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Theorem atanlogsublem 20624
Description: Lemma for atanlogsub 20625. (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 8983 . . . . . 6  |-  1  e.  CC
2 ax-icn 8984 . . . . . . 7  |-  _i  e.  CC
3 simpl 444 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  A  e.  dom arctan )
4 atandm2 20586 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  dom arctan  <->  ( A  e.  CC  /\  ( 1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0  /\  ( 1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 ) )
53, 4sylib 189 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  e.  CC  /\  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0  /\  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 ) )
65simp1d 969 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  A  e.  CC )
7 mulcl 9009 . . . . . . 7  |-  ( ( _i  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( _i  x.  A
)  e.  CC )
82, 6, 7sylancr 645 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  A )  e.  CC )
9 addcl 9007 . . . . . 6  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( _i  x.  A
)  e.  CC )  ->  ( 1  +  ( _i  x.  A
) )  e.  CC )
101, 8, 9sylancr 645 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  e.  CC )
115simp3d 971 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  +  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 )
1210, 11logcld 20337 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  e.  CC )
13 subcl 9239 . . . . . 6  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( _i  x.  A
)  e.  CC )  ->  ( 1  -  ( _i  x.  A
) )  e.  CC )
141, 8, 13sylancr 645 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  e.  CC )
155simp2d 970 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
1  -  ( _i  x.  A ) )  =/=  0 )
1614, 15logcld 20337 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )  e.  CC )
1712, 16imsubd 11951 . . 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 ) ) ) ) ) )
182a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  _i  e.  CC )
1918, 6, 18subdid 9423 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  -  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  -  (
_i  x.  _i )
) )
20 ixi 9585 . . . . . . . . . . 11  |-  ( _i  x.  _i )  = 
-u 1
2120oveq2i 6033 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( _i  x.  A )  -  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A
)  -  -u 1
)
22 subneg 9284 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  -  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
238, 1, 22sylancl 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  -  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
2421, 23syl5eq 2433 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  -  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  +  1 ) )
25 addcom 9186 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  +  1 )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) )
268, 1, 25sylancl 644 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  1 )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )
2719, 24, 263eqtrd 2425 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  -  _i ) )  =  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) )
2827fveq2d 5674 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( log `  (
1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )
29 subcl 9239 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( A  -  _i )  e.  CC )
306, 2, 29sylancl 644 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  -  _i )  e.  CC )
31 resub 11861 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Re `  ( A  -  _i )
)  =  ( ( Re `  A )  -  ( Re `  _i ) ) )
326, 2, 31sylancl 644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Re `  A )  -  (
Re `  _i )
) )
33 rei 11890 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Re
`  _i )  =  0
3433oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Re `  A )  -  ( Re `  _i ) )  =  ( ( Re `  A
)  -  0 )
356recld 11928 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  e.  RR )
3635recnd 9049 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  e.  CC )
3736subid1d 9334 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  -  0 )  =  ( Re `  A ) )
3834, 37syl5eq 2433 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  -  ( Re
`  _i ) )  =  ( Re `  A ) )
3932, 38eqtrd 2421 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( Re `  A
) )
40 gt0ne0 9427 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( Re `  A
)  e.  RR  /\  0  <  ( Re `  A ) )  -> 
( Re `  A
)  =/=  0 )
4135, 40sylancom 649 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  A )  =/=  0 )
4239, 41eqnetrd 2570 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0 )
43 fveq2 5670 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  -  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  ( Re `  0
) )
44 re0 11886 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Re
`  0 )  =  0
4543, 44syl6eq 2437 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  -  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =  0 )
4645necon3i 2591 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0  ->  ( A  -  _i )  =/=  0 )
4742, 46syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  -  _i )  =/=  0 )
48 simpr 448 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  A
) )
49 0re 9026 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  RR
50 ltle 9098 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  ( Re `  A )  e.  RR )  -> 
( 0  <  (
Re `  A )  ->  0  <_  ( Re `  A ) ) )
5149, 35, 50sylancr 645 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
0  <  ( Re `  A )  ->  0  <_  ( Re `  A
) ) )
5248, 51mpd 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  A
) )
5352, 39breqtrrd 4181 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  ( A  -  _i )
) )
54 logimul 20378 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  ( A  -  _i )  =/=  0  /\  0  <_  ( Re `  ( A  -  _i )
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5530, 47, 53, 54syl3anc 1184 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5628, 55eqtr3d 2423 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A
) ) )  =  ( ( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5756fveq2d 5674 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )  =  ( Im `  (
( log `  ( A  -  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) ) )
5830, 47logcld 20337 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( A  -  _i ) )  e.  CC )
59 halfpire 20244 . . . . . . . . 9  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
6059recni 9037 . . . . . . . 8  |-  ( pi 
/  2 )  e.  CC
612, 60mulcli 9030 . . . . . . 7  |-  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  e.  CC
62 imadd 11868 . . . . . . 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 ) ) ) ) )
6358, 61, 62sylancl 644 . . . . . 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 ) ) ) ) )
64 reim 11843 . . . . . . . . 9  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  CC  ->  (
Re `  ( pi  /  2 ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) )
6560, 64ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( Re
`  ( pi  / 
2 ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) )
66 rere 11856 . . . . . . . . 9  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR  ->  (
Re `  ( pi  /  2 ) )  =  ( pi  /  2
) )
6759, 66ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( Re
`  ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
6865, 67eqtr3i 2411 . . . . . . 7  |-  ( Im
`  ( _i  x.  ( pi  /  2
) ) )  =  ( pi  /  2
)
6968oveq2i 6033 . . . . . 6  |-  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( Im `  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi  /  2
) )
7063, 69syl6eq 2437 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( ( log `  ( A  -  _i ) )  +  ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi  /  2
) ) )
7157, 70eqtrd 2421 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  +  ( _i  x.  A ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  +  ( pi 
/  2 ) ) )
72 addcl 9007 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( A  +  _i )  e.  CC )
736, 2, 72sylancl 644 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  +  _i )  e.  CC )
74 mulcl 9009 . . . . . . . . 9  |-  ( ( _i  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  e.  CC )  ->  ( _i  x.  ( A  +  _i )
)  e.  CC )
752, 73, 74sylancr 645 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  e.  CC )
76 reim 11843 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  +  _i )  e.  CC  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
7773, 76syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
78 readd 11860 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Re `  ( A  +  _i )
)  =  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) ) )
796, 2, 78sylancl 644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) ) )
8033oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Re `  A )  +  ( Re `  _i ) )  =  ( ( Re `  A
)  +  0 )
8136addid1d 9200 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  +  0 )  =  ( Re `  A ) )
8280, 81syl5eq 2433 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Re `  A
)  +  ( Re
`  _i ) )  =  ( Re `  A ) )
8379, 82eqtrd 2421 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Re `  A
) )
8477, 83eqtr3d 2423 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( Re `  A
) )
8548, 84breqtrrd 4181 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Im `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) ) )
86 logneg2 20379 . . . . . . . 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 )
) )
8775, 85, 86syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  -u ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  (
_i  x.  ( A  +  _i ) ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )
8818, 6, 18adddid 9047 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  +  ( _i  x.  _i ) ) )
8920oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( _i  x.  A )  +  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A
)  +  -u 1
)
90 negsub 9283 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( _i  x.  A )  +  -u
1 )  =  ( ( _i  x.  A
)  -  1 ) )
918, 1, 90sylancl 644 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  -u 1
)  =  ( ( _i  x.  A )  -  1 ) )
9289, 91syl5eq 2433 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( _i  x.  A
)  +  ( _i  x.  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  - 
1 ) )
9388, 92eqtrd 2421 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( ( _i  x.  A )  -  1 ) )
9493negeqd 9234 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  = 
-u ( ( _i  x.  A )  - 
1 ) )
95 negsubdi2 9294 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  1  e.  CC )  -> 
-u ( ( _i  x.  A )  - 
1 )  =  ( 1  -  ( _i  x.  A ) ) )
968, 1, 95sylancl 644 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
( _i  x.  A
)  -  1 )  =  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )
9794, 96eqtrd 2421 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
_i  x.  ( A  +  _i ) )  =  ( 1  -  (
_i  x.  A )
) )
9897fveq2d 5674 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  -u ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( log `  (
1  -  ( _i  x.  A ) ) ) )
9983, 41eqnetrd 2570 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0 )
100 fveq2 5670 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  +  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  ( Re `  0
) )
101100, 44syl6eq 2437 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  +  _i )  =  0  ->  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =  0 )
102101necon3i 2591 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0  ->  ( A  +  _i )  =/=  0 )
10399, 102syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( A  +  _i )  =/=  0 )
10452, 83breqtrrd 4181 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <_  ( Re `  ( A  +  _i )
) )
105 logimul 20378 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  ( A  +  _i )  =/=  0  /\  0  <_  ( Re `  ( A  +  _i )
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
10673, 103, 104, 105syl3anc 1184 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( _i  x.  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
107106oveq1d 6037 . . . . . . . 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 ) ) )
10873, 103logcld 20337 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( A  +  _i ) )  e.  CC )
10961a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  ( pi  /  2 ) )  e.  CC )
110 pire 20241 . . . . . . . . . . . 12  |-  pi  e.  RR
111110recni 9037 . . . . . . . . . . 11  |-  pi  e.  CC
1122, 111mulcli 9030 . . . . . . . . . 10  |-  ( _i  x.  pi )  e.  CC
113112a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
_i  x.  pi )  e.  CC )
114108, 109, 113addsubassd 9365 . . . . . . . 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 ) ) ) )
115107, 114eqtrd 2421 . . . . . . 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 ) ) ) )
11687, 98, 1153eqtr3d 2429 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( log `  ( 1  -  ( _i  x.  A
) ) )  =  ( ( log `  ( A  +  _i )
)  +  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )
117116fveq2d 5674 . . . . 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 ) ) ) ) )
11861, 112subcli 9310 . . . . . . 7  |-  ( ( _i  x.  ( pi 
/  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) )  e.  CC
119 imadd 11868 . . . . . . 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 ) ) ) ) )
120108, 118, 119sylancl 644 . . . . . 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 ) ) ) ) )
121 imsub 11869 . . . . . . . . 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 ) ) ) )
12261, 112, 121mp2an 654 . . . . . . . 8  |-  ( Im
`  ( ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )  =  ( ( Im `  ( _i  x.  (
pi  /  2 ) ) )  -  (
Im `  ( _i  x.  pi ) ) )
123 reim 11843 . . . . . . . . . . 11  |-  ( pi  e.  CC  ->  (
Re `  pi )  =  ( Im `  ( _i  x.  pi ) ) )
124111, 123ax-mp 8 . . . . . . . . . 10  |-  ( Re
`  pi )  =  ( Im `  (
_i  x.  pi )
)
125 rere 11856 . . . . . . . . . . 11  |-  ( pi  e.  RR  ->  (
Re `  pi )  =  pi )
126110, 125ax-mp 8 . . . . . . . . . 10  |-  ( Re
`  pi )  =  pi
127124, 126eqtr3i 2411 . . . . . . . . 9  |-  ( Im
`  ( _i  x.  pi ) )  =  pi
12868, 127oveq12i 6034 . . . . . . . 8  |-  ( ( Im `  ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) ) )  -  ( Im `  ( _i  x.  pi ) ) )  =  ( ( pi  / 
2 )  -  pi )
12960negcli 9302 . . . . . . . . 9  |-  -u (
pi  /  2 )  e.  CC
130111, 60negsubi 9312 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi  +  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  -  (
pi  /  2 ) )
131 2halves 10130 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( pi  e.  CC  ->  (
( pi  /  2
)  +  ( pi 
/  2 ) )  =  pi )
132111, 131ax-mp 8 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( pi  /  2 )  +  ( pi  / 
2 ) )  =  pi
133111, 60, 60, 132subaddrii 9323 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi 
-  ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
134130, 133eqtri 2409 . . . . . . . . 9  |-  ( pi  +  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( pi  /  2
)
13560, 111, 129, 134subaddrii 9323 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  /  2 )  -  pi )  = 
-u ( pi  / 
2 )
136122, 128, 1353eqtri 2413 . . . . . . 7  |-  ( Im
`  ( ( _i  x.  ( pi  / 
2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) )  = 
-u ( pi  / 
2 )
137136oveq2i 6033 . . . . . 6  |-  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  +  ( Im `  (
( _i  x.  (
pi  /  2 ) )  -  ( _i  x.  pi ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  + 
-u ( pi  / 
2 ) )
138120, 137syl6eq 2437 . . . . 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 ) ) )
139117, 138eqtrd 2421 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( 1  -  (
_i  x.  A )
) ) )  =  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  +  -u (
pi  /  2 ) ) )
14071, 139oveq12d 6040 . . 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
) ) ) )
14158imcld 11929 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  RR )
142141recnd 9049 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  CC )
14360a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
pi  /  2 )  e.  CC )
144108imcld 11929 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR )
145144recnd 9049 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  CC )
146129a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
pi  /  2 )  e.  CC )
147142, 143, 145, 146addsub4d 9392 . . . 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
) ) ) )
14860, 60subnegi 9313 . . . . . 6  |-  ( ( pi  /  2 )  -  -u ( pi  / 
2 ) )  =  ( ( pi  / 
2 )  +  ( pi  /  2 ) )
149148, 132eqtri 2409 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  2 )  -  -u ( pi  / 
2 ) )  =  pi
150149oveq2i 6033 . . . 4  |-  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  ( ( pi 
/  2 )  -  -u ( pi  /  2
) ) )  =  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi )
151147, 150syl6eq 2437 . . 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 ) )
15217, 140, 1513eqtrd 2425 . 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 ) )
153141, 144resubcld 9399 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  e.  RR )
154 readdcl 9008 . . . 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 )
155153, 110, 154sylancl 644 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  e.  RR )
156110renegcli 9296 . . . . . . 7  |-  -u pi  e.  RR
157156recni 9037 . . . . . 6  |-  -u pi  e.  CC
158157, 111negsubi 9312 . . . . 5  |-  ( -u pi  +  -u pi )  =  ( -u pi  -  pi )
159156a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  e.  RR )
160144renegcld 9398 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR )
16130, 47logimcld 20338 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  <_  pi ) )
162161simpld 446 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )
16373, 103logimcld 20338 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  <  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) )  /\  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi ) )
164163simprd 450 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi )
165 leneg 9465 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  RR  /\  pi  e.  RR )  ->  ( ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi 
<-> 
-u pi  <_  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
166144, 110, 165sylancl 644 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  <_  pi 
<-> 
-u pi  <_  -u (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
167164, 166mpbid 202 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <_ 
-u ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
168159, 159, 141, 160, 162, 167ltleaddd 9580 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  +  -u pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  +  -u ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
169142, 145negsubd 9351 . . . . . 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 ) ) ) ) )
170168, 169breqtrd 4179 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  +  -u pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
171158, 170syl5eqbrr 4189 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( -u pi  -  pi )  <  ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
172110a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  pi  e.  RR )
173159, 172, 153ltsubaddd 9556 . . . 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 ) ) )
174171, 173mpbid 202 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  -u pi  <  ( ( ( Im
`  ( log `  ( A  -  _i )
) )  -  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  +  pi ) )
17549a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  e.  RR )
1766imcld 11929 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  A )  e.  RR )
177 peano2rem 9301 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( Im `  A )  e.  RR  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  e.  RR )
178176, 177syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  e.  RR )
179 peano2re 9173 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( Im `  A )  e.  RR  ->  (
( Im `  A
)  +  1 )  e.  RR )
180176, 179syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  +  1 )  e.  RR )
181176ltm1d 9877 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  <  ( Im `  A ) )
182176ltp1d 9875 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  A )  <  ( ( Im `  A )  +  1 ) )
183178, 176, 180, 181, 182lttrd 9165 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  A
)  -  1 )  <  ( ( Im
`  A )  +  1 ) )
184 ltdiv1 9808 . . . . . . . . . . . 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 )
) ) )
185178, 180, 35, 48, 184syl112anc 1188 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  A )  -  1 )  <  ( ( Im `  A )  +  1 )  <->  ( (
( Im `  A
)  -  1 )  /  ( Re `  A ) )  < 
( ( ( Im
`  A )  +  1 )  /  (
Re `  A )
) ) )
186183, 185mpbid 202 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  A )  -  1 )  /  ( Re
`  A ) )  <  ( ( ( Im `  A )  +  1 )  / 
( Re `  A
) ) )
187 imsub 11869 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Im `  ( A  -  _i )
)  =  ( ( Im `  A )  -  ( Im `  _i ) ) )
1886, 2, 187sylancl 644 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  -  (
Im `  _i )
) )
189 imi 11891 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Im
`  _i )  =  1
190189oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Im `  A )  -  ( Im `  _i ) )  =  ( ( Im `  A
)  -  1 )
191188, 190syl6eq 2437 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  -  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  -  1 ) )
192191, 39oveq12d 6040 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) )  =  ( ( ( Im
`  A )  - 
1 )  /  (
Re `  A )
) )
193 imadd 11868 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  CC  /\  _i  e.  CC )  -> 
( Im `  ( A  +  _i )
)  =  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) ) )
1946, 2, 193sylancl 644 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) ) )
195189oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( Im `  A )  +  ( Im `  _i ) )  =  ( ( Im `  A
)  +  1 )
196194, 195syl6eq 2437 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( A  +  _i ) )  =  ( ( Im `  A )  +  1 ) )
197196, 83oveq12d 6040 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) )  =  ( ( ( Im
`  A )  +  1 )  /  (
Re `  A )
) )
198186, 192, 1973brtr4d 4185 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) )  < 
( ( Im `  ( A  +  _i ) )  /  (
Re `  ( A  +  _i ) ) ) )
199 tanarg 20383 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  (
Re `  ( A  -  _i ) )  =/=  0 )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) ) )
20030, 42, 199syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  -  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  -  _i ) ) ) )
201 tanarg 20383 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  (
Re `  ( A  +  _i ) )  =/=  0 )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) ) )
20273, 99, 201syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  =  ( ( Im `  ( A  +  _i )
)  /  ( Re
`  ( A  +  _i ) ) ) )
203198, 200, 2023brtr4d 4185 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) ) )  <  ( tan `  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
20448, 39breqtrrd 4181 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  ( A  -  _i )
) )
205 argregt0 20374 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  -  _i )  e.  CC  /\  0  <  ( Re `  ( A  -  _i )
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
20630, 204, 205syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
20748, 83breqtrrd 4181 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  0  <  ( Re `  ( A  +  _i )
) )
208 argregt0 20374 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  +  _i )  e.  CC  /\  0  <  ( Re `  ( A  +  _i )
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
20973, 207, 208syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) ) )
210 tanord 20309 . . . . . . . . 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 ) ) ) ) ) )
211206, 209, 210syl2anc 643 . . . . . . . 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 ) ) ) ) ) )
212203, 211mpbird 224 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  < 
( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
213145addid2d 9201 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
0  +  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  =  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )
214212, 213breqtrrd 4181 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  < 
( 0  +  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) ) )
215141, 144, 175ltsubaddd 9556 . . . . . 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 ) ) ) ) ) )
216214, 215mpbird 224 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im `  ( log `  ( A  +  _i ) ) ) )  <  0 )
217153, 175, 172, 216ltadd1dd 9571 . . . 4  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  <  (
0  +  pi ) )
218111addid2i 9188 . . . 4  |-  ( 0  +  pi )  =  pi
219217, 218syl6breq 4194 . . 3  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  <  pi )
220156rexri 9072 . . . 4  |-  -u pi  e.  RR*
221110rexri 9072 . . . 4  |-  pi  e.  RR*
222 elioo2 10891 . . . 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 ) ) )
223220, 221, 222mp2an 654 . . 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 ) )
224155, 174, 219, 223syl3anbrc 1138 . 2  |-  ( ( A  e.  dom arctan  /\  0  <  ( Re `  A
) )  ->  (
( ( Im `  ( log `  ( A  -  _i ) ) )  -  ( Im
`  ( log `  ( A  +  _i )
) ) )  +  pi )  e.  (
-u pi (,) pi ) )
225152, 224eqeltrd 2463 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 177    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1649    e. wcel 1717    =/= wne 2552   class class class wbr 4155   dom cdm 4820   ` cfv 5396  (class class class)co 6022   CCcc 8923   RRcr 8924   0cc0 8925   1c1 8926   _ici 8927    + caddc 8928    x. cmul 8930   RR*cxr 9054    < clt 9055    <_ cle 9056    - cmin 9225   -ucneg 9226    / cdiv 9611   2c2 9983   (,)cioo 10850   Recre 11831   Imcim 11832   tanctan 12597   picpi 12598   logclog 20321  arctancatan 20573
This theorem is referenced by:  atanlogsub  20625  atanbndlem  20634
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 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2370  ax-rep 4263  ax-sep 4273  ax-nul 4281  ax-pow 4320  ax-pr 4346  ax-un 4643  ax-inf2 7531  ax-cnex 8981  ax-resscn 8982  ax-1cn 8983  ax-icn 8984  ax-addcl 8985  ax-addrcl 8986  ax-mulcl 8987  ax-mulrcl 8988  ax-mulcom 8989  ax-addass 8990  ax-mulass 8991  ax-distr 8992  ax-i2m1 8993  ax-1ne0 8994  ax-1rid 8995  ax-rnegex 8996  ax-rrecex 8997  ax-cnre 8998  ax-pre-lttri 8999  ax-pre-lttrn 9000  ax-pre-ltadd 9001  ax-pre-mulgt0 9002  ax-pre-sup 9003  ax-addf 9004  ax-mulf 9005
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 2244  df-mo 2245  df-clab 2376  df-cleq 2382  df-clel 2385  df-nfc 2514  df-ne 2554  df-nel 2555  df-ral 2656  df-rex 2657  df-reu 2658  df-rmo 2659  df-rab 2660  df-v 2903  df-sbc 3107  df-csb 3197  df-dif 3268  df-un 3270  df-in 3272  df-ss 3279  df-pss 3281  df-nul 3574  df-if 3685  df-pw 3746  df-sn 3765  df-pr 3766  df-tp 3767  df-op 3768  df-uni 3960  df-int 3995  df-iun 4039  df-iin 4040  df-br 4156  df-opab 4210  df-mpt 4211  df-tr 4246  df-eprel 4437  df-id 4441  df-po 4446  df-so 4447  df-fr 4484  df-se 4485  df-we 4486  df-ord 4527  df-on 4528  df-lim 4529  df-suc 4530  df-om 4788  df-xp 4826  df-rel 4827  df-cnv 4828  df-co 4829  df-dm 4830  df-rn 4831  df-res 4832  df-ima 4833  df-iota 5360  df-fun 5398  df-fn 5399  df-f 5400  df-f1 5401  df-fo 5402  df-f1o 5403  df-fv 5404  df-isom 5405  df-ov 6025  df-oprab 6026  df-mpt2 6027  df-of 6246  df-1st 6290  df-2nd 6291  df-riota 6487  df-recs 6571  df-rdg 6606  df-1o 6662  df-2o 6663  df-oadd 6666  df-er 6843  df-map 6958  df-pm 6959  df-ixp 7002  df-en 7048  df-dom 7049  df-sdom 7050  df-fin 7051  df-fi 7353  df-sup 7383  df-oi 7414  df-card 7761  df-cda 7983  df-pnf 9057  df-mnf 9058  df-xr 9059  df-ltxr 9060  df-le 9061  df-sub 9227  df-neg 9228  df-div 9612  df-nn 9935  df-2 9992  df-3 9993  df-4 9994  df-5 9995  df-6 9996  df-7 9997  df-8 9998  df-9 9999  df-10 10000  df-n0 10156  df-z 10217  df-dec 10317  df-uz 10423  df-q 10509  df-rp 10547  df-xneg 10644  df-xadd 10645  df-xmul 10646  df-ioo 10854  df-ioc 10855  df-ico 10856  df-icc 10857  df-fz 10978  df-fzo 11068  df-fl 11131  df-mod 11180  df-seq 11253  df-exp 11312  df-fac 11496  df-bc 11523  df-hash 11548  df-shft 11811  df-cj 11833  df-re 11834  df-im 11835  df-sqr 11969  df-abs 11970  df-limsup 12194  df-clim 12211  df-rlim 12212  df-sum 12409  df-ef 12599  df-sin 12601  df-cos 12602  df-tan 12603  df-pi 12604  df-struct 13400  df-ndx 13401  df-slot 13402  df-base 13403  df-sets 13404  df-ress 13405  df-plusg 13471  df-mulr 13472  df-starv 13473  df-sca 13474  df-vsca 13475  df-tset 13477  df-ple 13478  df-ds 13480  df-unif 13481  df-hom 13482  df-cco 13483  df-rest 13579  df-topn 13580  df-topgen 13596  df-pt 13597  df-prds 13600  df-xrs 13655  df-0g 13656  df-gsum 13657  df-qtop 13662  df-imas 13663  df-xps 13665  df-mre 13740  df-mrc 13741  df-acs 13743  df-mnd 14619  df-submnd 14668  df-mulg 14744  df-cntz 15045  df-cmn 15343  df-xmet 16621  df-met 16622  df-bl 16623  df-mopn 16624  df-fbas 16625  df-fg 16626  df-cnfld 16629  df-top 16888  df-bases 16890  df-topon 16891  df-topsp 16892  df-cld 17008  df-ntr 17009  df-cls 17010  df-nei 17087  df-lp 17125  df-perf 17126  df-cn 17215  df-cnp 17216  df-haus 17303  df-tx 17517  df-hmeo 17710  df-fil 17801  df-fm 17893  df-flim 17894  df-flf 17895  df-xms 18261  df-ms 18262  df-tms 18263  df-cncf 18781  df-limc 19622  df-dv 19623  df-log 20323  df-atan 20576
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