MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ang180lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ang180lem2 24585
Description: Lemma for ang180 24589. Show that the revolution number 𝑁 is strictly between -2 and 1. Both bounds are established by iterating using the bounds on the imaginary part of the logarithm, logimcl 24361, but the resulting bound gives only 𝑁 ≤ 1 for the upper bound. The case 𝑁 = 1 is not ruled out here, but it is in some sense an "edge case" that can only happen under very specific conditions; in particular we show that all the angle arguments 𝐴, 1 / (1 − 𝐴), (𝐴 − 1) / 𝐴 must lie on the negative real axis, which is a contradiction because clearly if 𝐴 is negative then the other two are positive real. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
ang180lem1.2 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
ang180lem1.3 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
Assertion
Ref Expression
ang180lem2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴
Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑁(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem ang180lem2
StepHypRef Expression
1 2cn 11129 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
2 1re 10077 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
32rehalfcli 11319 . . . . . . . 8 (1 / 2) ∈ ℝ
43recni 10090 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℂ
51, 4negsubdii 10404 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = (-2 + (1 / 2))
6 4d2e2 11222 . . . . . . . . 9 (4 / 2) = 2
76oveq1i 6700 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (2 − (1 / 2))
8 4cn 11136 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
9 ax-1cn 10032 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
10 2cnne0 11280 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
11 divsubdir 10759 . . . . . . . . . 10 ((4 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2)))
128, 9, 10, 11mp3an 1464 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2))
13 3cn 11133 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℂ
149, 13addcomi 10265 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 3) = (3 + 1)
15 df-4 11119 . . . . . . . . . . . 12 4 = (3 + 1)
1614, 15eqtr4i 2676 . . . . . . . . . . 11 (1 + 3) = 4
178, 9, 13, 16subaddrii 10408 . . . . . . . . . 10 (4 − 1) = 3
1817oveq1i 6700 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = (3 / 2)
1912, 18eqtr3i 2675 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (3 / 2)
207, 19eqtr3i 2675 . . . . . . 7 (2 − (1 / 2)) = (3 / 2)
2120negeqi 10312 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = -(3 / 2)
225, 21eqtr3i 2675 . . . . 5 (-2 + (1 / 2)) = -(3 / 2)
23 3re 11132 . . . . . . . . . . . . 13 3 ∈ ℝ
2423rehalfcli 11319 . . . . . . . . . . . 12 (3 / 2) ∈ ℝ
2524recni 10090 . . . . . . . . . . 11 (3 / 2) ∈ ℂ
26 picn 24256 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℂ
2725, 1, 26mulassi 10087 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = ((3 / 2) · (2 · π))
28 2ne0 11151 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
2913, 1, 28divcan1i 10807 . . . . . . . . . . 11 ((3 / 2) · 2) = 3
3029oveq1i 6700 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = (3 · π)
3127, 30eqtr3i 2675 . . . . . . . . 9 ((3 / 2) · (2 · π)) = (3 · π)
3231negeqi 10312 . . . . . . . 8 -((3 / 2) · (2 · π)) = -(3 · π)
33 2re 11128 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
34 pire 24255 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
3533, 34remulcli 10092 . . . . . . . . . 10 (2 · π) ∈ ℝ
3635recni 10090 . . . . . . . . 9 (2 · π) ∈ ℂ
3725, 36mulneg1i 10514 . . . . . . . 8 (-(3 / 2) · (2 · π)) = -((3 / 2) · (2 · π))
3813, 26mulneg2i 10515 . . . . . . . 8 (3 · -π) = -(3 · π)
3932, 37, 383eqtr4i 2683 . . . . . . 7 (-(3 / 2) · (2 · π)) = (3 · -π)
4034renegcli 10380 . . . . . . . . . . . 12 -π ∈ ℝ
4133, 40remulcli 10092 . . . . . . . . . . 11 (2 · -π) ∈ ℝ
4241a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) ∈ ℝ)
4340a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π ∈ ℝ)
44 simp1 1081 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
45 subcl 10318 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
469, 44, 45sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
47 simp3 1083 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 1)
4847necomd 2878 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ≠ 𝐴)
49 subeq0 10345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
509, 44, 49sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
5150necon3bid 2867 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) ≠ 0 ↔ 1 ≠ 𝐴))
5248, 51mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ≠ 0)
5346, 52reccld 10832 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℂ)
5446, 52recne0d 10833 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ≠ 0)
5553, 54logcld 24362 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℂ)
56 subcl 10318 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
5744, 9, 56sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
58 simp2 1082 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 0)
5957, 44, 58divcld 10839 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℂ)
60 subeq0 10345 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6144, 9, 60sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6261necon3bid 2867 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 1))
6347, 62mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ≠ 0)
6457, 44, 63, 58divne0d 10855 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ≠ 0)
6559, 64logcld 24362 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℂ)
6655, 65addcld 10097 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℂ)
6766imcld 13979 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ)
68 logcl 24360 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
69683adant3 1101 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
7069imcld 13979 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ)
7155imcld 13979 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∈ ℝ)
7265imcld 13979 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
7353, 54logimcld 24363 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∧ (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π))
7473simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))))
7559, 64logimcld 24363 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∧ (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π))
7675simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))
7743, 43, 71, 72, 74, 76lt2addd 10688 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π + -π) < ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
78 negpicn 24259 . . . . . . . . . . . . 13 -π ∈ ℂ
79782timesi 11185 . . . . . . . . . . . 12 (2 · -π) = (-π + -π)
8079a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) = (-π + -π))
8155, 65imaddd 13999 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
8277, 80, 813brtr4d 4717 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) < (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
83 logimcl 24361 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
84833adant3 1101 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
8584simpld 474 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘𝐴)))
8642, 43, 67, 70, 82, 85lt2addd 10688 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · -π) + -π) < ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
87 df-3 11118 . . . . . . . . . . . 12 3 = (2 + 1)
8887oveq1i 6700 . . . . . . . . . . 11 (3 · -π) = ((2 + 1) · -π)
891, 9, 78adddiri 10089 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · -π) = ((2 · -π) + (1 · -π))
9078mulid2i 10081 . . . . . . . . . . . 12 (1 · -π) = -π
9190oveq2i 6701 . . . . . . . . . . 11 ((2 · -π) + (1 · -π)) = ((2 · -π) + -π)
9288, 89, 913eqtri 2677 . . . . . . . . . 10 (3 · -π) = ((2 · -π) + -π)
9392a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) = ((2 · -π) + -π))
94 ang180lem1.2 . . . . . . . . . . 11 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
9594fveq2i 6232 . . . . . . . . . 10 (ℑ‘𝑇) = (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)))
9666, 69imaddd 13999 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9795, 96syl5eq 2697 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9886, 93, 973brtr4d 4717 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (ℑ‘𝑇))
9966, 69addcld 10097 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
10094, 99syl5eqel 2734 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑇 ∈ ℂ)
101 imval 13891 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ ℂ → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
102100, 101syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
103 ang.1 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
104 ang180lem1.3 . . . . . . . . . . . 12 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
105103, 94, 104ang180lem1 24584 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ))
106105simprd 478 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℝ)
107106rered 14008 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℜ‘(𝑇 / i)) = (𝑇 / i))
108102, 107eqtrd 2685 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (𝑇 / i))
10998, 108breqtrd 4711 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (𝑇 / i))
11039, 109syl5eqbr 4720 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i))
11124renegcli 10380 . . . . . . . 8 -(3 / 2) ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) ∈ ℝ)
11335a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℝ)
114 2pos 11150 . . . . . . . . 9 0 < 2
115 pipos 24257 . . . . . . . . 9 0 < π
11633, 34, 114, 115mulgt0ii 10208 . . . . . . . 8 0 < (2 · π)
117116a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 < (2 · π))
118 ltmuldiv 10934 . . . . . . 7 ((-(3 / 2) ∈ ℝ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
119112, 106, 113, 117, 118syl112anc 1370 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
120110, 119mpbid 222 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12122, 120syl5eqbr 4720 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12233renegcli 10380 . . . . . 6 -2 ∈ ℝ
123122a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 ∈ ℝ)
1243a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / 2) ∈ ℝ)
12535, 116gt0ne0ii 10602 . . . . . . 7 (2 · π) ≠ 0
126125a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ≠ 0)
127106, 113, 126redivcld 10891 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) ∈ ℝ)
128123, 124, 127ltaddsubd 10665 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)) ↔ -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))))
129121, 128mpbid 222 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)))
130129, 104syl6breqr 4727 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < 𝑁)
13134a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℝ)
13273simprd 478 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π)
13375simprd 478 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π)
13471, 72, 131, 131, 132, 133le2addd 10684 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (π + π))
135262timesi 11185 . . . . . . . . . . . 12 (2 · π) = (π + π)
136135a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) = (π + π))
137134, 81, 1363brtr4d 4717 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π))
13884simprd 478 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π)
13967, 70, 113, 131, 137, 138le2addd 10684 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))) ≤ ((2 · π) + π))
140108, 97eqtr3d 2687 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
14187oveq1i 6700 . . . . . . . . . . 11 (3 · π) = ((2 + 1) · π)
1421, 9, 26adddiri 10089 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · π) = ((2 · π) + (1 · π))
14326mulid2i 10081 . . . . . . . . . . . 12 (1 · π) = π
144143oveq2i 6701 . . . . . . . . . . 11 ((2 · π) + (1 · π)) = ((2 · π) + π)
145141, 142, 1443eqtri 2677 . . . . . . . . . 10 (3 · π) = ((2 · π) + π)
146145a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) = ((2 · π) + π))
147139, 140, 1463brtr4d 4717 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ≤ (3 · π))
14836subid1i 10391 . . . . . . . . . 10 ((2 · π) − 0) = (2 · π)
149148, 125eqnetri 2893 . . . . . . . . 9 ((2 · π) − 0) ≠ 0
150 negsub 10367 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
1519, 44, 150sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
152151adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
153 1rp 11874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℝ+
154146, 140oveq12d 6708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))))
15536a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℂ)
15626a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℂ)
15767recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℂ)
15870recnd 10106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
159155, 156, 157, 158addsub4d 10477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
160154, 159eqtrd 2685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
161160adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
16223, 34remulcli 10092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (3 · π) ∈ ℝ
163162recni 10090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (3 · π) ∈ ℂ
164 ax-icn 10033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ∈ ℂ
165164a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ∈ ℂ)
166 ine0 10503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ≠ 0
167166a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ≠ 0)
168100, 165, 167divcld 10839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℂ)
169 subeq0 10345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((3 · π) ∈ ℂ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℂ) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
170163, 168, 169sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
171170biimpar 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0)
172161, 171eqtr3d 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0)
173 resubcl 10383 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
17435, 67, 173sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
175 subge0 10579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
17635, 67, 175sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
177137, 176mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))))
178 resubcl 10383 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
17934, 70, 178sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
180 subge0 10579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
18134, 70, 180sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
182138, 181mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))
183 add20 10578 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))) ∧ ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
184174, 177, 179, 182, 183syl22anc 1367 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
185184biimpa 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
186172, 185syldan 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
187186simprd 478 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)
188158adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
189 subeq0 10345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((π ∈ ℂ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
19026, 188, 189sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
191187, 190mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → π = (ℑ‘(log‘𝐴)))
192191eqcomd 2657 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) = π)
193 lognegb 24381 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
1941933adant3 1101 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
195194adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
196192, 195mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → -𝐴 ∈ ℝ+)
197 rpaddcl 11892 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((1 ∈ ℝ+ ∧ -𝐴 ∈ ℝ+) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
198153, 196, 197sylancr 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
199152, 198eqeltrrd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 − 𝐴) ∈ ℝ+)
200199rpreccld 11920 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℝ+)
201200relogcld 24414 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℝ)
202 negsubdi2 10378 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
20344, 9, 202sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
204203oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((1 − 𝐴) / -𝐴))
20557, 44, 58div2negd 10854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
206204, 205eqtr3d 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
207206adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
208199, 196rpdivcld 11927 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) ∈ ℝ+)
209207, 208eqeltrrd 2731 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℝ+)
210209relogcld 24414 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℝ)
211201, 210readdcld 10107 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
212211reim0d 14009 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = 0)
213212oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = ((2 · π) − 0))
214186simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0)
215213, 214eqtr3d 2687 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − 0) = 0)
216215ex 449 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) = (𝑇 / i) → ((2 · π) − 0) = 0))
217216necon3d 2844 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) − 0) ≠ 0 → (3 · π) ≠ (𝑇 / i)))
218149, 217mpi 20 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) ≠ (𝑇 / i))
219 ltlen 10176 . . . . . . . . 9 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 · π) ∈ ℝ) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
220106, 162, 219sylancl 695 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
221147, 218, 220mpbir2and 977 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < (3 · π))
222221, 31syl6breqr 4727 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π)))
22324a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 / 2) ∈ ℝ)
224 ltdivmul2 10938 . . . . . . 7 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 / 2) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
225106, 223, 113, 117, 224syl112anc 1370 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
226222, 225mpbird 247 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2))
22787oveq1i 6700 . . . . . 6 (3 / 2) = ((2 + 1) / 2)
2281, 9, 1, 28divdiri 10820 . . . . . 6 ((2 + 1) / 2) = ((2 / 2) + (1 / 2))
229 2div2e1 11188 . . . . . . 7 (2 / 2) = 1
230229oveq1i 6700 . . . . . 6 ((2 / 2) + (1 / 2)) = (1 + (1 / 2))
231227, 228, 2303eqtri 2677 . . . . 5 (3 / 2) = (1 + (1 / 2))
232226, 231syl6breq 4726 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2)))
2332a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ∈ ℝ)
234127, 124, 233ltsubaddd 10661 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1 ↔ ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2))))
235232, 234mpbird 247 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1)
236104, 235syl5eqbr 4720 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑁 < 1)
237130, 236jca 553 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  cdif 3604  {csn 4210   class class class wbr 4685  cfv 5926  (class class class)co 6690  cmpt2 6692  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974  1c1 9975  ici 9976   + caddc 9977   · cmul 9979   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304  -cneg 10305   / cdiv 10722  2c2 11108  3c3 11109  4c4 11110  cz 11415  +crp 11870  cre 13881  cim 13882  πcpi 14841  logclog 24346
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ioc 12218  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-fac 13101  df-bc 13130  df-hash 13158  df-shft 13851  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-limsup 14246  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-ef 14842  df-sin 14844  df-cos 14845  df-pi 14847  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-lp 20988  df-perf 20989  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-haus 21167  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-limc 23675  df-dv 23676  df-log 24348
This theorem is referenced by:  ang180lem3  24586
  Copyright terms: Public domain W3C validator