MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cosne0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cosne0 24467
Description: The cosine function has no zeroes within the vertical strip of the complex plane between real part -π / 2 and π / 2. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
cosne0 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) ≠ 0)

Proof of Theorem cosne0
StepHypRef Expression
1 halfpire 24407 . . . . . 6 (π / 2) ∈ ℝ
21recni 10236 . . . . 5 (π / 2) ∈ ℂ
3 simpl 474 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
4 nncan 10494 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
52, 3, 4sylancr 698 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
65fveq2d 6348 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (cos‘𝐴))
7 subcl 10464 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
82, 3, 7sylancr 698 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
9 coshalfpim 24438 . . . 4 (((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
108, 9syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
116, 10eqtr3d 2788 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
125adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
13 picn 24402 . . . . . . . . . . . . 13 π ∈ ℂ
1413a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ∈ ℂ)
15 pire 24401 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℝ
16 pipos 24403 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < π
1715, 16gt0ne0ii 10748 . . . . . . . . . . . . 13 π ≠ 0
1817a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ≠ 0)
198, 14, 18divcan1d 10986 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
2019adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
21 zre 11565 . . . . . . . . . . . 12 ((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
2221adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
23 remulcl 10205 . . . . . . . . . . 11 (((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2422, 15, 23sylancl 697 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2520, 24eqeltrrd 2832 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
26 resubcl 10529 . . . . . . . . 9 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
271, 25, 26sylancr 698 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
2812, 27eqeltrrd 2832 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℝ)
2928rered 14155 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
30 simplr 809 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
3129, 30eqeltrrd 2832 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
32 0zd 11573 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 ∈ ℤ)
33 elioore 12390 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 resubcl 10529 . . . . . . . 8 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
351, 33, 34sylancr 698 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
3615a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → π ∈ ℝ)
37 eliooord 12418 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (-(π / 2) < 𝐴𝐴 < (π / 2)))
3837simprd 482 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 < (π / 2))
39 posdif 10705 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (π / 2) ∈ ℝ) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4033, 1, 39sylancl 697 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4138, 40mpbid 222 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < ((π / 2) − 𝐴))
4216a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < π)
4335, 36, 41, 42divgt0d 11143 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π))
441a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (π / 2) ∈ ℝ)
452negcli 10533 . . . . . . . . . . . 12 -(π / 2) ∈ ℂ
4613, 2negsubi 10543 . . . . . . . . . . . . 13 (π + -(π / 2)) = (π − (π / 2))
47 pidiv2halves 24410 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π / 2) + (π / 2)) = π
4813, 2, 2, 47subaddrii 10554 . . . . . . . . . . . . 13 (π − (π / 2)) = (π / 2)
4946, 48eqtri 2774 . . . . . . . . . . . 12 (π + -(π / 2)) = (π / 2)
502, 13, 45, 49subaddrii 10554 . . . . . . . . . . 11 ((π / 2) − π) = -(π / 2)
5137simpld 477 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → -(π / 2) < 𝐴)
5250, 51syl5eqbr 4831 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − π) < 𝐴)
5344, 36, 33, 52ltsub23d 10816 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < π)
5413mulid1i 10226 . . . . . . . . 9 (π · 1) = π
5553, 54syl6breqr 4838 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1))
56 1red 10239 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 1 ∈ ℝ)
57 ltdivmul 11082 . . . . . . . . 9 ((((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (π ∈ ℝ ∧ 0 < π)) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) < 1 ↔ ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1)))
5835, 56, 36, 42, 57syl112anc 1477 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) < 1 ↔ ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1)))
5955, 58mpbird 247 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < 1)
60 1e0p1 11736 . . . . . . 7 1 = (0 + 1)
6159, 60syl6breq 4837 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1))
62 btwnnz 11637 . . . . . 6 ((0 ∈ ℤ ∧ 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1)) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6332, 43, 61, 62syl3anc 1473 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6431, 63syl 17 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6564pm2.01da 457 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
66 sineq0 24464 . . . . 5 (((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) = 0 ↔ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
678, 66syl 17 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) = 0 ↔ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
6867necon3abid 2960 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0 ↔ ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
6965, 68mpbird 247 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0)
7011, 69eqnetrd 2991 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1624  wcel 2131  wne 2924   class class class wbr 4796  cfv 6041  (class class class)co 6805  cc 10118  cr 10119  0cc0 10120  1c1 10121   + caddc 10123   · cmul 10125   < clt 10258  cmin 10450  -cneg 10451   / cdiv 10868  2c2 11254  cz 11561  (,)cioo 12360  cre 14028  sincsin 14985  cosccos 14986  πcpi 14988
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-rep 4915  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-inf2 8703  ax-cnex 10176  ax-resscn 10177  ax-1cn 10178  ax-icn 10179  ax-addcl 10180  ax-addrcl 10181  ax-mulcl 10182  ax-mulrcl 10183  ax-mulcom 10184  ax-addass 10185  ax-mulass 10186  ax-distr 10187  ax-i2m1 10188  ax-1ne0 10189  ax-1rid 10190  ax-rnegex 10191  ax-rrecex 10192  ax-cnre 10193  ax-pre-lttri 10194  ax-pre-lttrn 10195  ax-pre-ltadd 10196  ax-pre-mulgt0 10197  ax-pre-sup 10198  ax-addf 10199  ax-mulf 10200
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-fal 1630  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-nel 3028  df-ral 3047  df-rex 3048  df-reu 3049  df-rmo 3050  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-pss 3723  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-tp 4318  df-op 4320  df-uni 4581  df-int 4620  df-iun 4666  df-iin 4667  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-tr 4897  df-id 5166  df-eprel 5171  df-po 5179  df-so 5180  df-fr 5217  df-se 5218  df-we 5219  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-pred 5833  df-ord 5879  df-on 5880  df-lim 5881  df-suc 5882  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-isom 6050  df-riota 6766  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-of 7054  df-om 7223  df-1st 7325  df-2nd 7326  df-supp 7456  df-wrecs 7568  df-recs 7629  df-rdg 7667  df-1o 7721  df-2o 7722  df-oadd 7725  df-er 7903  df-map 8017  df-pm 8018  df-ixp 8067  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-fsupp 8433  df-fi 8474  df-sup 8505  df-inf 8506  df-oi 8572  df-card 8947  df-cda 9174  df-pnf 10260  df-mnf 10261  df-xr 10262  df-ltxr 10263  df-le 10264  df-sub 10452  df-neg 10453  df-div 10869  df-nn 11205  df-2 11263  df-3 11264  df-4 11265  df-5 11266  df-6 11267  df-7 11268  df-8 11269  df-9 11270  df-n0 11477  df-z 11562  df-dec 11678  df-uz 11872  df-q 11974  df-rp 12018  df-xneg 12131  df-xadd 12132  df-xmul 12133  df-ioo 12364  df-ioc 12365  df-ico 12366  df-icc 12367  df-fz 12512  df-fzo 12652  df-fl 12779  df-mod 12855  df-seq 12988  df-exp 13047  df-fac 13247  df-bc 13276  df-hash 13304  df-shft 13998  df-cj 14030  df-re 14031  df-im 14032  df-sqrt 14166  df-abs 14167  df-limsup 14393  df-clim 14410  df-rlim 14411  df-sum 14608  df-ef 14989  df-sin 14991  df-cos 14992  df-pi 14994  df-struct 16053  df-ndx 16054  df-slot 16055  df-base 16057  df-sets 16058  df-ress 16059  df-plusg 16148  df-mulr 16149  df-starv 16150  df-sca 16151  df-vsca 16152  df-ip 16153  df-tset 16154  df-ple 16155  df-ds 16158  df-unif 16159  df-hom 16160  df-cco 16161  df-rest 16277  df-topn 16278  df-0g 16296  df-gsum 16297  df-topgen 16298  df-pt 16299  df-prds 16302  df-xrs 16356  df-qtop 16361  df-imas 16362  df-xps 16364  df-mre 16440  df-mrc 16441  df-acs 16443  df-mgm 17435  df-sgrp 17477  df-mnd 17488  df-submnd 17529  df-mulg 17734  df-cntz 17942  df-cmn 18387  df-psmet 19932  df-xmet 19933  df-met 19934  df-bl 19935  df-mopn 19936  df-fbas 19937  df-fg 19938  df-cnfld 19941  df-top 20893  df-topon 20910  df-topsp 20931  df-bases 20944  df-cld 21017  df-ntr 21018  df-cls 21019  df-nei 21096  df-lp 21134  df-perf 21135  df-cn 21225  df-cnp 21226  df-haus 21313  df-tx 21559  df-hmeo 21752  df-fil 21843  df-fm 21935  df-flim 21936  df-flf 21937  df-xms 22318  df-ms 22319  df-tms 22320  df-cncf 22874  df-limc 23821  df-dv 23822
This theorem is referenced by:  tanord  24475  tanregt0  24476  atantan  24841  tan2h  33706  fourierdlem62  40880
  Copyright terms: Public domain W3C validator