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Theorem dirkertrigeqlem2 39639
Description: Trigonomic equality lemma for the Dirichlet Kernel trigonomic equality. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
dirkertrigeqlem2.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
dirkertrigeqlem2.sinne0 (𝜑 → (sin‘𝐴) ≠ 0)
dirkertrigeqlem2.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
dirkertrigeqlem2 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝑛,𝑁   𝜑,𝑛

Proof of Theorem dirkertrigeqlem2
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1cnd 10003 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
21halfcld 11224 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
3 fzfid 12715 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
4 elfzelz 12287 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
54zcnd 11430 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℂ)
65adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℂ)
7 dirkertrigeqlem2.a . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
87recnd 10015 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
98adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
106, 9mulcld 10007 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 · 𝐴) ∈ ℂ)
1110coscld 14789 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (cos‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
123, 11fsumcl 14400 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
132, 12addcld 10006 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
148sincld 14788 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
15 dirkertrigeqlem2.sinne0 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) ≠ 0)
1613, 14, 15divcan4d 10754 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))))
1716eqcomd 2627 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)))
183, 14, 11fsummulc1 14448 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)))
1914adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
2011, 19mulcomd 10008 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))))
21 sinmulcos 39397 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑛 · 𝐴) ∈ ℂ) → ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2))
229, 10, 21syl2anc 692 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2))
23 1cnd 10003 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 1 ∈ ℂ)
246, 23, 9adddird 10012 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 + 1) · 𝐴) = ((𝑛 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
2523, 9mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1 · 𝐴) ∈ ℂ)
2610, 25addcomd 10185 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) + (1 · 𝐴)) = ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)))
278mulid2d 10005 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (1 · 𝐴) = 𝐴)
2827oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)))
2928adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)))
3024, 26, 293eqtrrd 2660 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)) = ((𝑛 + 1) · 𝐴))
3130fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) = (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)))
3210, 9negsubdi2d 10355 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → -((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) = (𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))
3332eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 − (𝑛 · 𝐴)) = -((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))
3433fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴))) = (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3510, 9subcld 10339 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) ∈ ℂ)
36 sinneg 14804 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) ∈ ℂ → (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3834, 37eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴))) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3931, 38oveq12d 6625 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) + -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))))
409, 10addcld 10006 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
4140sincld 14788 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
4231, 41eqeltrrd 2699 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
4335sincld 14788 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) ∈ ℂ)
4442, 43negsubd 10345 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) + -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))))
456, 9mulsubfacd 10439 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) = ((𝑛 − 1) · 𝐴))
4645fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))
4746oveq2d 6623 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
4839, 44, 473eqtrd 2659 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
4948oveq1d 6622 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
5020, 22, 493eqtrd 2659 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
5150sumeq2dv 14370 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
52 2cnd 11040 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
53 peano2cnm 10294 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
546, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
5554, 9mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 − 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
5655sincld 14788 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
5742, 56subcld 10339 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
58 2ne0 11060 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
5958a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≠ 0)
603, 52, 57, 59fsumdivc 14449 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
613, 57fsumcl 14400 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
6261, 52, 59divrec2d 10752 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6360, 62eqtr3d 2657 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6418, 51, 633eqtrd 2659 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6564oveq2d 6623 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴))) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
662, 12, 14adddird 10012 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴))))
672, 14, 61adddid 10011 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
6865, 66, 673eqtr4d 2665 . . . . . 6 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
6968oveq1d 6622 . . . . 5 (𝜑 → ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) / (sin‘𝐴)))
7010sincld 14788 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
7142, 70, 56npncand 10363 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
7271eqcomd 2627 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
7372sumeq2dv 14370 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
7442, 70subcld 10339 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
7570, 56subcld 10339 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
763, 74, 75fsumadd 14406 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
77 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 𝑛 → (𝑗 · 𝐴) = (𝑛 · 𝐴))
7877fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 𝑛 → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘(𝑛 · 𝐴)))
79 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (𝑗 · 𝐴) = ((𝑛 + 1) · 𝐴))
8079fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)))
81 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 1 → (𝑗 · 𝐴) = (1 · 𝐴))
8281fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 1 → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘(1 · 𝐴)))
83 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (𝑗 · 𝐴) = ((𝑁 + 1) · 𝐴))
8483fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))
85 dirkertrigeqlem2.n . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
8685nnzd 11428 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
87 nnuz 11670 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ‘1)
8885, 87syl6eleq 2708 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘1))
89 peano2uz 11688 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘1) → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
9088, 89syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
91 elfzelz 12287 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
9291zcnd 11430 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1)) → 𝑗 ∈ ℂ)
9392adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 𝑗 ∈ ℂ)
948adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
9593, 94mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝑗 · 𝐴) ∈ ℂ)
9695sincld 14788 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) ∈ ℂ)
9778, 80, 82, 84, 86, 90, 96telfsum2 14467 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))))
98 1cnd 10003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 1 ∈ ℂ)
995, 98pncand 10340 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → ((𝑛 + 1) − 1) = 𝑛)
10099eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 = ((𝑛 + 1) − 1))
101100adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 = ((𝑛 + 1) − 1))
102101oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 · 𝐴) = (((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴))
103102fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝑛 · 𝐴)) = (sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)))
104103oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
105104sumeq2dv 14370 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
106 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = 𝑛 → (𝑗 − 1) = (𝑛 − 1))
107106oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = 𝑛 → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = ((𝑛 − 1) · 𝐴))
108107fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 𝑛 → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))
109 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (𝑗 − 1) = ((𝑛 + 1) − 1))
110109oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = (𝑛 + 1) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = (((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴))
111110fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)))
112 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = 1 → (𝑗 − 1) = (1 − 1))
113112oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = 1 → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = ((1 − 1) · 𝐴))
114113fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 1 → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘((1 − 1) · 𝐴)))
115 oveq1 6614 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (𝑗 − 1) = ((𝑁 + 1) − 1))
116115oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = (𝑁 + 1) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = (((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴))
117116fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)))
118 1cnd 10003 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 1 ∈ ℂ)
11993, 118subcld 10339 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝑗 − 1) ∈ ℂ)
120119, 94mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
121120sincld 14788 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
122108, 111, 114, 117, 86, 90, 121telfsum2 14467 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((1 − 1) · 𝐴))))
12385nnred 10982 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
124123recnd 10015 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
125124, 1pncand 10340 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
126125oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))
127126fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) = (sin‘(𝑁 · 𝐴)))
1281subidd 10327 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (1 − 1) = 0)
129128oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((1 − 1) · 𝐴) = (0 · 𝐴))
1308mul02d 10181 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 · 𝐴) = 0)
131129, 130eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((1 − 1) · 𝐴) = 0)
132131fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (sin‘((1 − 1) · 𝐴)) = (sin‘0))
133 sin0 14807 . . . . . . . . . . . . . . 15 (sin‘0) = 0
134133a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (sin‘0) = 0)
135132, 134eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (sin‘((1 − 1) · 𝐴)) = 0)
136127, 135oveq12d 6625 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((1 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))
137105, 122, 1363eqtrd 2659 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))
13897, 137oveq12d 6625 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
13973, 76, 1383eqtrd 2659 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
140139oveq2d 6623 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
14127fveq2d 6154 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘(1 · 𝐴)) = (sin‘𝐴))
142141oveq2d 6623 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)))
143142oveq1d 6622 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
144143oveq2d 6623 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
145124, 1addcld 10006 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
146145, 8mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
147146sincld 14788 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
148147, 14subcld 10339 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) ∈ ℂ)
149124, 8mulcld 10007 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑁 · 𝐴) ∈ ℂ)
150149sincld 14788 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘(𝑁 · 𝐴)) ∈ ℂ)
151 0cnd 9980 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
152150, 151subcld 10339 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0) ∈ ℂ)
15314, 148, 152addassd 10009 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
154153eqcomd 2627 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
15514, 147pncan3d 10342 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) = (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))
156150subid1d 10328 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0) = (sin‘(𝑁 · 𝐴)))
157155, 156oveq12d 6625 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))))
158147, 150addcomd 10185 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
159157, 158eqtrd 2655 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
160144, 154, 1593eqtrd 2659 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
161140, 160eqtrd 2655 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
162161oveq2d 6623 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) = ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))))
163162oveq1d 6622 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) / (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)))
16417, 69, 1633eqtrd 2659 . . . 4 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)))
165 halfre 11193 . . . . . . . . . . . 12 (1 / 2) ∈ ℝ
166165a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
167123, 166readdcld 10016 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + (1 / 2)) ∈ ℝ)
168167, 7remulcld 10017 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℝ)
169168recnd 10015 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℂ)
1702, 8mulcld 10007 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝐴) ∈ ℂ)
171 sinmulcos 39397 . . . . . . . 8 ((((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℂ ∧ ((1 / 2) · 𝐴) ∈ ℂ) → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
172169, 170, 171syl2anc 692 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
173124, 2, 8adddird 10012 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
174173oveq1d 6622 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) = (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) + ((1 / 2) · 𝐴)))
175149, 170, 170addassd 10009 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) + ((1 / 2) · 𝐴)) = ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))))
1762, 2, 8adddird 10012 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((1 / 2) + (1 / 2)) · 𝐴) = (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
17712halvesd 11225 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1)
178177oveq1d 6622 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((1 / 2) + (1 / 2)) · 𝐴) = (1 · 𝐴))
179176, 178eqtr3d 2657 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) = (1 · 𝐴))
180179oveq2d 6623 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) = ((𝑁 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
181124, 1, 8adddird 10012 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
182180, 181eqtr4d 2658 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) = ((𝑁 + 1) · 𝐴))
183174, 175, 1823eqtrrd 2660 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) = (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
184183fveq2d 6154 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))))
185173oveq1d 6622 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)) = (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) − ((1 / 2) · 𝐴)))
186149, 170pncand 10340 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) − ((1 / 2) · 𝐴)) = (𝑁 · 𝐴))
187185, 186eqtr2d 2656 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 · 𝐴) = (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))
188187fveq2d 6154 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (sin‘(𝑁 · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴))))
189184, 188oveq12d 6625 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))))
190189oveq1d 6622 . . . . . . 7 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
191172, 190eqtr4d 2658 . . . . . 6 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2))
192158oveq1d 6622 . . . . . 6 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2) = (((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) / 2))
193150, 147addcld 10006 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
194193, 52, 59divrec2d 10752 . . . . . 6 (𝜑 → (((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))))
195191, 192, 1943eqtrrd 2660 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
196195oveq1d 6622 . . . 4 (𝜑 → (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)))
1978, 52, 59divcan2d 10750 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · (𝐴 / 2)) = 𝐴)
198197eqcomd 2627 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 = (2 · (𝐴 / 2)))
199198fveq2d 6154 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) = (sin‘(2 · (𝐴 / 2))))
2008halfcld 11224 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 / 2) ∈ ℂ)
201 sin2t 14835 . . . . . . . 8 ((𝐴 / 2) ∈ ℂ → (sin‘(2 · (𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
202200, 201syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘(2 · (𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
203199, 202eqtrd 2655 . . . . . 6 (𝜑 → (sin‘𝐴) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
204203oveq2d 6623 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))))))
205200sincld 14788 . . . . . . . 8 (𝜑 → (sin‘(𝐴 / 2)) ∈ ℂ)
206200coscld 14789 . . . . . . . 8 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) ∈ ℂ)
20752, 205, 206mulassd 10010 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘(𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
2088, 52, 59divrec2d 10752 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴 / 2) = ((1 / 2) · 𝐴))
209208fveq2d 6154 . . . . . . . 8 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) = (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))
210209oveq2d 6623 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘(𝐴 / 2))) = ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
211207, 210eqtr3d 2657 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))) = ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
212211oveq2d 6623 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))))) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))))
213169sincld 14788 . . . . . 6 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) ∈ ℂ)
21452, 205mulcld 10007 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · (sin‘(𝐴 / 2))) ∈ ℂ)
215170coscld 14789 . . . . . 6 (𝜑 → (cos‘((1 / 2) · 𝐴)) ∈ ℂ)
216205, 206mulcld 10007 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))) ∈ ℂ)
217203, 15eqnetrrd 2858 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))) ≠ 0)
21852, 216, 217mulne0bbd 10630 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))) ≠ 0)
219205, 206, 218mulne0bad 10629 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
22052, 205, 59, 219mulne0d 10626 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · (sin‘(𝐴 / 2))) ≠ 0)
221205, 206, 218mulne0bbd 10630 . . . . . . 7 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
222209, 221eqnetrrd 2858 . . . . . 6 (𝜑 → (cos‘((1 / 2) · 𝐴)) ≠ 0)
223213, 214, 215, 220, 222divcan5rd 10775 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
224204, 212, 2233eqtrd 2659 . . . 4 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
225164, 196, 2243eqtrd 2659 . . 3 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
226225oveq1d 6622 . 2 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) / π))
227 picn 24122 . . . 4 π ∈ ℂ
228227a1i 11 . . 3 (𝜑 → π ∈ ℂ)
229 pire 24121 . . . . 5 π ∈ ℝ
230 pipos 24123 . . . . 5 0 < π
231229, 230gt0ne0ii 10511 . . . 4 π ≠ 0
232231a1i 11 . . 3 (𝜑 → π ≠ 0)
233213, 214, 228, 220, 232divdiv32d 10773 . 2 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) / π) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
234213, 228, 214, 232, 220divdiv1d 10779 . . 3 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2))))))
235228, 52, 205mulassd 10010 . . . . 5 (𝜑 → ((π · 2) · (sin‘(𝐴 / 2))) = (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
236228, 52mulcomd 10008 . . . . . 6 (𝜑 → (π · 2) = (2 · π))
237236oveq1d 6622 . . . . 5 (𝜑 → ((π · 2) · (sin‘(𝐴 / 2))) = ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2))))
238235, 237eqtr3d 2657 . . . 4 (𝜑 → (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2))))
239238oveq2d 6623 . . 3 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2))))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
240234, 239eqtrd 2655 . 2 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
241226, 233, 2403eqtrd 2659 1 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  cfv 5849  (class class class)co 6607  cc 9881  cr 9882  0cc0 9883  1c1 9884   + caddc 9886   · cmul 9888  cmin 10213  -cneg 10214   / cdiv 10631  cn 10967  2c2 11017  cuz 11634  ...cfz 12271  Σcsu 14353  sincsin 14722  cosccos 14723  πcpi 14725
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4733  ax-sep 4743  ax-nul 4751  ax-pow 4805  ax-pr 4869  ax-un 6905  ax-inf2 8485  ax-cnex 9939  ax-resscn 9940  ax-1cn 9941  ax-icn 9942  ax-addcl 9943  ax-addrcl 9944  ax-mulcl 9945  ax-mulrcl 9946  ax-mulcom 9947  ax-addass 9948  ax-mulass 9949  ax-distr 9950  ax-i2m1 9951  ax-1ne0 9952  ax-1rid 9953  ax-rnegex 9954  ax-rrecex 9955  ax-cnre 9956  ax-pre-lttri 9957  ax-pre-lttrn 9958  ax-pre-ltadd 9959  ax-pre-mulgt0 9960  ax-pre-sup 9961  ax-addf 9962  ax-mulf 9963
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3419  df-csb 3516  df-dif 3559  df-un 3561  df-in 3563  df-ss 3570  df-pss 3572  df-nul 3894  df-if 4061  df-pw 4134  df-sn 4151  df-pr 4153  df-tp 4155  df-op 4157  df-uni 4405  df-int 4443  df-iun 4489  df-iin 4490  df-br 4616  df-opab 4676  df-mpt 4677  df-tr 4715  df-eprel 4987  df-id 4991  df-po 4997  df-so 4998  df-fr 5035  df-se 5036  df-we 5037  df-xp 5082  df-rel 5083  df-cnv 5084  df-co 5085  df-dm 5086  df-rn 5087  df-res 5088  df-ima 5089  df-pred 5641  df-ord 5687  df-on 5688  df-lim 5689  df-suc 5690  df-iota 5812  df-fun 5851  df-fn 5852  df-f 5853  df-f1 5854  df-fo 5855  df-f1o 5856  df-fv 5857  df-isom 5858  df-riota 6568  df-ov 6610  df-oprab 6611  df-mpt2 6612  df-of 6853  df-om 7016  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-supp 7244  df-wrecs 7355  df-recs 7416  df-rdg 7454  df-1o 7508  df-2o 7509  df-oadd 7512  df-er 7690  df-map 7807  df-pm 7808  df-ixp 7856  df-en 7903  df-dom 7904  df-sdom 7905  df-fin 7906  df-fsupp 8223  df-fi 8264  df-sup 8295  df-inf 8296  df-oi 8362  df-card 8712  df-cda 8937  df-pnf 10023  df-mnf 10024  df-xr 10025  df-ltxr 10026  df-le 10027  df-sub 10215  df-neg 10216  df-div 10632  df-nn 10968  df-2 11026  df-3 11027  df-4 11028  df-5 11029  df-6 11030  df-7 11031  df-8 11032  df-9 11033  df-n0 11240  df-z 11325  df-dec 11441  df-uz 11635  df-q 11736  df-rp 11780  df-xneg 11893  df-xadd 11894  df-xmul 11895  df-ioo 12124  df-ioc 12125  df-ico 12126  df-icc 12127  df-fz 12272  df-fzo 12410  df-fl 12536  df-seq 12745  df-exp 12804  df-fac 13004  df-bc 13033  df-hash 13061  df-shft 13744  df-cj 13776  df-re 13777  df-im 13778  df-sqrt 13912  df-abs 13913  df-limsup 14139  df-clim 14156  df-rlim 14157  df-sum 14354  df-ef 14726  df-sin 14728  df-cos 14729  df-pi 14731  df-struct 15786  df-ndx 15787  df-slot 15788  df-base 15789  df-sets 15790  df-ress 15791  df-plusg 15878  df-mulr 15879  df-starv 15880  df-sca 15881  df-vsca 15882  df-ip 15883  df-tset 15884  df-ple 15885  df-ds 15888  df-unif 15889  df-hom 15890  df-cco 15891  df-rest 16007  df-topn 16008  df-0g 16026  df-gsum 16027  df-topgen 16028  df-pt 16029  df-prds 16032  df-xrs 16086  df-qtop 16091  df-imas 16092  df-xps 16094  df-mre 16170  df-mrc 16171  df-acs 16173  df-mgm 17166  df-sgrp 17208  df-mnd 17219  df-submnd 17260  df-mulg 17465  df-cntz 17674  df-cmn 18119  df-psmet 19660  df-xmet 19661  df-met 19662  df-bl 19663  df-mopn 19664  df-fbas 19665  df-fg 19666  df-cnfld 19669  df-top 20621  df-topon 20638  df-topsp 20651  df-bases 20664  df-cld 20736  df-ntr 20737  df-cls 20738  df-nei 20815  df-lp 20853  df-perf 20854  df-cn 20944  df-cnp 20945  df-haus 21032  df-tx 21278  df-hmeo 21471  df-fil 21563  df-fm 21655  df-flim 21656  df-flf 21657  df-xms 22038  df-ms 22039  df-tms 22040  df-cncf 22594  df-limc 23543  df-dv 23544
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