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Theorem addsin 12458
Description: Sum of sines. (Contributed by Paul Chapman, 12-Oct-2007.)
Assertion
Ref Expression
addsin |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` A ) + ( sin ` B ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
Proof of Theorem addsin
StepHypRef Expression
1 addcl 8269 . . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( A + B ) e. CC )
21halfcld 9504 . . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( A + B ) / 2 ) e. CC )
32sincld 12426 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) e. CC )
4 subcl 8490 . . . . . 6 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( A - B ) e. CC )
54halfcld 9504 . . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( A - B ) / 2 ) e. CC )
65coscld 12427 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) e. CC )
73, 6mulcld 8311 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) e. CC )
872timesd 9502 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( 2 x. ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
9 sinadd 12452 . . . . 5 |- ( ( ( ( A + B ) / 2 ) e. CC /\ ( ( A - B ) / 2 ) e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
102, 5, 9syl2anc 411 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
11 sinsub 12456 . . . . 5 |- ( ( ( ( A + B ) / 2 ) e. CC /\ ( ( A - B ) / 2 ) e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) - ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
122, 5, 11syl2anc 411 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) - ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
1310, 12oveq12d 6077 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) = ( ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) + ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) - ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) ) )
142coscld 12427 . . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) e. CC )
155sincld 12426 . . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) e. CC )
1614, 15mulcld 8311 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) e. CC )
177, 16, 7ppncand 8642 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) + ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) - ( ( cos ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( sin ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
1813, 17eqtrd 2267 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) = ( ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
19 halfaddsub 9493 . . . . 5 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) = A /\ ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) = B ) )
2019simpld 112 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) = A )
2120fveq2d 5680 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( sin ` A ) )
2219simprd 114 . . . 4 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) = B )
2322fveq2d 5680 . . 3 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) = ( sin ` B ) )
2421, 23oveq12d 6077 . 2 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) + ( ( A - B ) / 2 ) ) ) + ( sin ` ( ( ( A + B ) / 2 ) - ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) = ( ( sin ` A ) + ( sin ` B ) ) )
258, 18, 243eqtr2rd 2274 1 |- ( ( A e. CC /\ B e. CC ) -> ( ( sin ` A ) + ( sin ` B ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( ( A + B ) / 2 ) ) x. ( cos ` ( ( A - B ) / 2 ) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1398   e. wcel 2205   ` cfv 5358  (class class class)co 6059   CCcc 8142   + caddc 8147   x. cmul 8149   - cmin 8462   / cdiv 8967   2c2 9309   sincsin 12360   cosccos 12361
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4231  ax-sep 4234  ax-nul 4242  ax-pow 4293  ax-pr 4328  ax-un 4560  ax-setind 4665  ax-iinf 4716  ax-cnex 8235  ax-resscn 8236  ax-1cn 8237  ax-1re 8238  ax-icn 8239  ax-addcl 8240  ax-addrcl 8241  ax-mulcl 8242  ax-mulrcl 8243  ax-addcom 8244  ax-mulcom 8245  ax-addass 8246  ax-mulass 8247  ax-distr 8248  ax-i2m1 8249  ax-0lt1 8250  ax-1rid 8251  ax-0id 8252  ax-rnegex 8253  ax-precex 8254  ax-cnre 8255  ax-pre-ltirr 8256  ax-pre-ltwlin 8257  ax-pre-lttrn 8258  ax-pre-apti 8259  ax-pre-ltadd 8260  ax-pre-mulgt0 8261  ax-pre-mulext 8262  ax-arch 8263  ax-caucvg 8264
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3626  df-pw 3677  df-sn 3701  df-pr 3702  df-op 3704  df-uni 3921  df-int 3956  df-iun 3999  df-disj 4092  df-br 4116  df-opab 4178  df-mpt 4179  df-tr 4215  df-id 4420  df-po 4423  df-iso 4424  df-iord 4493  df-on 4495  df-ilim 4496  df-suc 4498  df-iom 4719  df-xp 4761  df-rel 4762  df-cnv 4763  df-co 4764  df-dm 4765  df-rn 4766  df-res 4767  df-ima 4768  df-iota 5318  df-fun 5360  df-fn 5361  df-f 5362  df-f1 5363  df-fo 5364  df-f1o 5365  df-fv 5366  df-isom 5367  df-riota 6012  df-ov 6062  df-oprab 6063  df-mpo 6064  df-1st 6348  df-2nd 6349  df-recs 6550  df-irdg 6615  df-frec 6636  df-1o 6661  df-oadd 6665  df-er 6781  df-en 6990  df-dom 6991  df-fin 6992  df-sup 7289  df-pnf 8327  df-mnf 8328  df-xr 8329  df-ltxr 8330  df-le 8331  df-sub 8464  df-neg 8465  df-reap 8868  df-ap 8875  df-div 8968  df-inn 9259  df-2 9317  df-3 9318  df-4 9319  df-n0 9518  df-z 9599  df-uz 9876  df-q 9974  df-rp 10009  df-ico 10250  df-fz 10366  df-fzo 10503  df-seqfrec 10838  df-exp 10929  df-fac 11117  df-bc 11139  df-ihash 11168  df-cj 11556  df-re 11557  df-im 11558  df-rsqrt 11713  df-abs 11714  df-clim 11994  df-sumdc 12069  df-ef 12364  df-sin 12366  df-cos 12367
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