Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  tan2h Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tan2h 32354
Description: Half-angle rule for tangent. (Contributed by Brendan Leahy, 4-Aug-2018.)
Assertion
Ref Expression
tan2h (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))

Proof of Theorem tan2h
StepHypRef Expression
1 0re 9896 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
2 pire 23958 . . . . . . . . 9 π ∈ ℝ
32rexri 9948 . . . . . . . 8 π ∈ ℝ*
4 icossre 12083 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ*) → (0[,)π) ⊆ ℝ)
51, 3, 4mp2an 703 . . . . . . 7 (0[,)π) ⊆ ℝ
65sseli 3563 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ ℝ)
76recnd 9924 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ ℂ)
87halfcld 11126 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ ℂ)
96rehalfcld 11128 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ ℝ)
109rered 13760 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (ℜ‘(𝐴 / 2)) = (𝐴 / 2))
11 elico2 12066 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π)))
121, 3, 11mp2an 703 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π))
13 pipos 23960 . . . . . . . . . . . . 13 0 < π
14 lt0neg2 10386 . . . . . . . . . . . . . 14 (π ∈ ℝ → (0 < π ↔ -π < 0))
152, 14ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (0 < π ↔ -π < 0)
1613, 15mpbi 218 . . . . . . . . . . . 12 -π < 0
172renegcli 10193 . . . . . . . . . . . . 13 -π ∈ ℝ
18 ltletr 9980 . . . . . . . . . . . . 13 ((-π ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((-π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π < 𝐴))
1917, 1, 18mp3an12 1405 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → ((-π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π < 𝐴))
2016, 19mpani 707 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ 𝐴 → -π < 𝐴))
21 2re 10939 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℝ
22 2pos 10961 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 2
2321, 22pm3.2i 469 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
24 ltdiv1 10738 . . . . . . . . . . . . 13 ((-π ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (-π < 𝐴 ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2)))
2517, 23, 24mp3an13 1406 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → (-π < 𝐴 ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2)))
26 picn 23959 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℂ
27 2cn 10940 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℂ
28 2ne0 10962 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ≠ 0
29 divneg 10570 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → -(π / 2) = (-π / 2))
3026, 27, 28, 29mp3an 1415 . . . . . . . . . . . . 13 -(π / 2) = (-π / 2)
3130breq1i 4584 . . . . . . . . . . . 12 (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2))
3225, 31syl6bbr 276 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (-π < 𝐴 ↔ -(π / 2) < (𝐴 / 2)))
3320, 32sylibd 227 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ 𝐴 → -(π / 2) < (𝐴 / 2)))
34 ltdiv1 10738 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝐴 < π ↔ (𝐴 / 2) < (π / 2)))
352, 23, 34mp3an23 1407 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 < π ↔ (𝐴 / 2) < (π / 2)))
3635biimpd 217 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 < π → (𝐴 / 2) < (π / 2)))
3733, 36anim12d 583 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
38 rehalfcl 11107 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 / 2) ∈ ℝ)
3938rexrd 9945 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 / 2) ∈ ℝ*)
40 halfpire 23964 . . . . . . . . . . . . 13 (π / 2) ∈ ℝ
4140renegcli 10193 . . . . . . . . . . . 12 -(π / 2) ∈ ℝ
4241rexri 9948 . . . . . . . . . . 11 -(π / 2) ∈ ℝ*
4340rexri 9948 . . . . . . . . . . 11 (π / 2) ∈ ℝ*
44 elioo5 12060 . . . . . . . . . . 11 ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ* ∧ (𝐴 / 2) ∈ ℝ*) → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4542, 43, 44mp3an12 1405 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 / 2) ∈ ℝ* → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4639, 45syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4737, 46sylibrd 247 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))))
48473impib 1253 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
4912, 48sylbi 205 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
5010, 49eqeltrd 2687 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (ℜ‘(𝐴 / 2)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
51 cosne0 24024 . . . . 5 (((𝐴 / 2) ∈ ℂ ∧ (ℜ‘(𝐴 / 2)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
528, 50, 51syl2anc 690 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
53 tanval 14645 . . . 4 (((𝐴 / 2) ∈ ℂ ∧ (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))))
548, 52, 53syl2anc 690 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))))
55 0xr 9942 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ*
56 elico1 12047 . . . . . . 7 ((0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π)))
5755, 3, 56mp2an 703 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π))
5821, 2remulcli 9910 . . . . . . . . . . 11 (2 · π) ∈ ℝ
5958rexri 9948 . . . . . . . . . 10 (2 · π) ∈ ℝ*
60 1lt2 11043 . . . . . . . . . . . . 13 1 < 2
61 ltmulgt12 10735 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < π) → (1 < 2 ↔ π < (2 · π)))
622, 21, 13, 61mp3an 1415 . . . . . . . . . . . . 13 (1 < 2 ↔ π < (2 · π))
6360, 62mpbi 218 . . . . . . . . . . . 12 π < (2 · π)
64 xrlttr 11810 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → ((𝐴 < π ∧ π < (2 · π)) → 𝐴 < (2 · π)))
653, 64mp3an2 1403 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → ((𝐴 < π ∧ π < (2 · π)) → 𝐴 < (2 · π)))
6663, 65mpan2i 708 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 < (2 · π)))
67 xrltle 11819 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < (2 · π) → 𝐴 ≤ (2 · π)))
6866, 67syld 45 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ (2 · π)))
6959, 68mpan2 702 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ (2 · π)))
7069anim2d 586 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
71 elicc4 12069 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) ↔ (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
7255, 59, 71mp3an12 1405 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) ↔ (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
7370, 72sylibrd 247 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π))))
74733impib 1253 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π)))
7557, 74sylbi 205 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π)))
76 sin2h 32352 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) → (sin‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
7775, 76syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (sin‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
781, 2, 13ltleii 10011 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ π
79 le0neg2 10388 . . . . . . . . . . . 12 (π ∈ ℝ → (0 ≤ π ↔ -π ≤ 0))
802, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (0 ≤ π ↔ -π ≤ 0)
8178, 80mpbi 218 . . . . . . . . . 10 -π ≤ 0
8217rexri 9948 . . . . . . . . . . 11 -π ∈ ℝ*
83 xrletr 11826 . . . . . . . . . . 11 ((-π ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → ((-π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π ≤ 𝐴))
8482, 55, 83mp3an12 1405 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ* → ((-π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π ≤ 𝐴))
8581, 84mpani 707 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (0 ≤ 𝐴 → -π ≤ 𝐴))
86 xrltle 11819 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ π))
873, 86mpan2 702 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ π))
8885, 87anim12d 583 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
89 elicc4 12069 . . . . . . . . 9 ((-π ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (-π[,]π) ↔ (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
9082, 3, 89mp3an12 1405 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ (-π[,]π) ↔ (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
9188, 90sylibrd 247 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π)))
92913impib 1253 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π))
9357, 92sylbi 205 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π))
94 cos2h 32353 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-π[,]π) → (cos‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2)))
9593, 94syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2)))
9677, 95oveq12d 6544 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
9754, 96eqtrd 2643 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
98 1re 9895 . . . . 5 1 ∈ ℝ
996recoscld 14661 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
100 resubcl 10196 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
10198, 99, 100sylancr 693 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
102101rehalfcld 11128 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((1 − (cos‘𝐴)) / 2) ∈ ℝ)
103 cosbnd 14698 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ → (-1 ≤ (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) ≤ 1))
104103simprd 477 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ≤ 1)
105 recoscl 14658 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
106 subge0 10392 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ (cos‘𝐴) ≤ 1))
107 halfnneg2 11112 . . . . . . . 8 ((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
108100, 107syl 17 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
109106, 108bitr3d 268 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → ((cos‘𝐴) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
11098, 105, 109sylancr 693 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → ((cos‘𝐴) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
111104, 110mpbid 220 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2))
1126, 111syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2))
113 readdcl 9875 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
11498, 99, 113sylancr 693 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
115103simpld 473 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → -1 ≤ (cos‘𝐴))
11698renegcli 10193 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
117 subge0 10392 . . . . . . . . . 10 (((cos‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -1 ∈ ℝ) → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ -1 ≤ (cos‘𝐴)))
118105, 116, 117sylancl 692 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ -1 ≤ (cos‘𝐴)))
119 recn 9882 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
120119coscld 14648 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
121 ax-1cn 9850 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℂ
122 subneg 10181 . . . . . . . . . . . 12 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) − -1) = ((cos‘𝐴) + 1))
123 addcom 10073 . . . . . . . . . . . 12 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) + 1) = (1 + (cos‘𝐴)))
124122, 123eqtrd 2643 . . . . . . . . . . 11 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) − -1) = (1 + (cos‘𝐴)))
125120, 121, 124sylancl 692 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → ((cos‘𝐴) − -1) = (1 + (cos‘𝐴)))
126125breq2d 4589 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴))))
127118, 126bitr3d 268 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → (-1 ≤ (cos‘𝐴) ↔ 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴))))
128115, 127mpbid 220 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴)))
1296, 128syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴)))
130 snunioo 12127 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ 0 < π) → ({0} ∪ (0(,)π)) = (0[,)π))
13155, 3, 13, 130mp3an 1415 . . . . . . . . 9 ({0} ∪ (0(,)π)) = (0[,)π)
132131eleq2i 2679 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ({0} ∪ (0(,)π)) ↔ 𝐴 ∈ (0[,)π))
133 elun 3714 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ({0} ∪ (0(,)π)) ↔ (𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)))
134132, 133bitr3i 264 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)))
135 elsni 4141 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ {0} → 𝐴 = 0)
136 fveq2 6087 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 = 0 → (cos‘𝐴) = (cos‘0))
137 cos0 14667 . . . . . . . . . . . . 13 (cos‘0) = 1
138136, 137syl6eq 2659 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 = 0 → (cos‘𝐴) = 1)
139138oveq2d 6542 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) = (1 + 1))
140 df-2 10928 . . . . . . . . . . 11 2 = (1 + 1)
141139, 140syl6eqr 2661 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) = 2)
14228a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 0 → 2 ≠ 0)
143141, 142eqnetrd 2848 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
144135, 143syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ {0} → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
145 sinq12gt0 24007 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 0 < (sin‘𝐴))
146 ltne 9985 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < (sin‘𝐴)) → (sin‘𝐴) ≠ 0)
1471, 146mpan 701 . . . . . . . . . 10 (0 < (sin‘𝐴) → (sin‘𝐴) ≠ 0)
148 elioore 12034 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ ℝ)
149148recnd 9924 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ ℂ)
150 oveq1 6533 . . . . . . . . . . . . . 14 (-1 = (cos‘𝐴) → (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2))
151150a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → (-1 = (cos‘𝐴) → (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2)))
152 df-neg 10120 . . . . . . . . . . . . . . 15 -1 = (0 − 1)
153152eqeq1i 2614 . . . . . . . . . . . . . 14 (-1 = (cos‘𝐴) ↔ (0 − 1) = (cos‘𝐴))
154 coscl 14644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
155 0cn 9888 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℂ
156 subadd 10135 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
157155, 121, 156mp3an12 1405 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((cos‘𝐴) ∈ ℂ → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
158154, 157syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
159153, 158syl5bb 270 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → (-1 = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
160 sincl 14643 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℂ → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
161160sqcld 12825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → ((sin‘𝐴)↑2) ∈ ℂ)
162 0cnd 9889 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → 0 ∈ ℂ)
163154sqcld 12825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → ((cos‘𝐴)↑2) ∈ ℂ)
164161, 162, 163addcan2d 10091 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) ↔ ((sin‘𝐴)↑2) = 0))
165 sincossq 14693 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = 1)
166 neg1sqe1 12778 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (-1↑2) = 1
167165, 166syl6eqr 2661 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (-1↑2))
168163addid2d 10088 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) = ((cos‘𝐴)↑2))
169167, 168eqeq12d 2624 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) ↔ (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2)))
170 sqeq0 12746 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((sin‘𝐴) ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) = 0 ↔ (sin‘𝐴) = 0))
171160, 170syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) = 0 ↔ (sin‘𝐴) = 0))
172164, 169, 1713bitr3d 296 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → ((-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2) ↔ (sin‘𝐴) = 0))
173151, 159, 1723imtr3d 280 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (cos‘𝐴)) = 0 → (sin‘𝐴) = 0))
174149, 173syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (0(,)π) → ((1 + (cos‘𝐴)) = 0 → (sin‘𝐴) = 0))
175174necon3d 2802 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (0(,)π) → ((sin‘𝐴) ≠ 0 → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0))
176147, 175syl5 33 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (0(,)π) → (0 < (sin‘𝐴) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0))
177145, 176mpd 15 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (0(,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
178144, 177jaoi 392 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
179134, 178sylbi 205 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
180114, 129, 179ne0gt0d 10025 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 < (1 + (cos‘𝐴)))
181114, 180elrpd 11703 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ+)
182181rphalfcld 11718 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((1 + (cos‘𝐴)) / 2) ∈ ℝ+)
183102, 112, 182sqrtdivd 13958 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (√‘(((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2))) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
1847coscld 14648 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
185 subcl 10131 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
186121, 184, 185sylancr 693 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
187 addcl 9874 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
188121, 184, 187sylancr 693 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
189 2cnne0 11091 . . . . 5 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
190 divcan7 10585 . . . . 5 (((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ ((1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
191189, 190mp3an3 1404 . . . 4 (((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ ((1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
192186, 188, 179, 191syl12anc 1315 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
193192fveq2d 6091 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (√‘(((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2))) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))
19497, 183, 1933eqtr2d 2649 1 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wo 381  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  cun 3537  wss 3539  {csn 4124   class class class wbr 4577  cfv 5789  (class class class)co 6526  cc 9790  cr 9791  0cc0 9792  1c1 9793   + caddc 9795   · cmul 9797  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117  -cneg 10118   / cdiv 10535  2c2 10919  (,)cioo 12004  [,)cico 12006  [,]cicc 12007  cexp 12679  cre 13633  csqrt 13769  sincsin 14581  cosccos 14582  tanctan 14583  πcpi 14584
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4711  ax-pow 4763  ax-pr 4827  ax-un 6824  ax-inf2 8398  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870  ax-addf 9871  ax-mulf 9872
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-iin 4452  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4938  df-id 4942  df-po 4948  df-so 4949  df-fr 4986  df-se 4987  df-we 4988  df-xp 5033  df-rel 5034  df-cnv 5035  df-co 5036  df-dm 5037  df-rn 5038  df-res 5039  df-ima 5040  df-pred 5582  df-ord 5628  df-on 5629  df-lim 5630  df-suc 5631  df-iota 5753  df-fun 5791  df-fn 5792  df-f 5793  df-f1 5794  df-fo 5795  df-f1o 5796  df-fv 5797  df-isom 5798  df-riota 6488  df-ov 6529  df-oprab 6530  df-mpt2 6531  df-of 6772  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-supp 7160  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-1o 7424  df-2o 7425  df-oadd 7428  df-er 7606  df-map 7723  df-pm 7724  df-ixp 7772  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-fin 7822  df-fsupp 8136  df-fi 8177  df-sup 8208  df-inf 8209  df-oi 8275  df-card 8625  df-cda 8850  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10536  df-nn 10870  df-2 10928  df-3 10929  df-4 10930  df-5 10931  df-6 10932  df-7 10933  df-8 10934  df-9 10935  df-n0 11142  df-z 11213  df-dec 11328  df-uz 11522  df-q 11623  df-rp 11667  df-xneg 11780  df-xadd 11781  df-xmul 11782  df-ioo 12008  df-ioc 12009  df-ico 12010  df-icc 12011  df-fz 12155  df-fzo 12292  df-fl 12412  df-mod 12488  df-seq 12621  df-exp 12680  df-fac 12880  df-bc 12909  df-hash 12937  df-shft 13603  df-cj 13635  df-re 13636  df-im 13637  df-sqrt 13771  df-abs 13772  df-limsup 13998  df-clim 14015  df-rlim 14016  df-sum 14213  df-ef 14585  df-sin 14587  df-cos 14588  df-tan 14589  df-pi 14590  df-struct 15645  df-ndx 15646  df-slot 15647  df-base 15648  df-sets 15649  df-ress 15650  df-plusg 15729  df-mulr 15730  df-starv 15731  df-sca 15732  df-vsca 15733  df-ip 15734  df-tset 15735  df-ple 15736  df-ds 15739  df-unif 15740  df-hom 15741  df-cco 15742  df-rest 15854  df-topn 15855  df-0g 15873  df-gsum 15874  df-topgen 15875  df-pt 15876  df-prds 15879  df-xrs 15933  df-qtop 15938  df-imas 15939  df-xps 15941  df-mre 16017  df-mrc 16018  df-acs 16020  df-mgm 17013  df-sgrp 17055  df-mnd 17066  df-submnd 17107  df-mulg 17312  df-cntz 17521  df-cmn 17966  df-psmet 19507  df-xmet 19508  df-met 19509  df-bl 19510  df-mopn 19511  df-fbas 19512  df-fg 19513  df-cnfld 19516  df-top 20468  df-bases 20469  df-topon 20470  df-topsp 20471  df-cld 20580  df-ntr 20581  df-cls 20582  df-nei 20659  df-lp 20697  df-perf 20698  df-cn 20788  df-cnp 20789  df-haus 20876  df-tx 21122  df-hmeo 21315  df-fil 21407  df-fm 21499  df-flim 21500  df-flf 21501  df-xms 21882  df-ms 21883  df-tms 21884  df-cncf 22436  df-limc 23380  df-dv 23381
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator