ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cos02pilt1 Unicode version

Theorem cos02pilt1 15519
Description: Cosine is less than one between zero and  2  x.  pi. (Contributed by Jim Kingdon, 19-Mar-2024.)
Assertion
Ref Expression
cos02pilt1  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  ( cos `  A )  <  1 )

Proof of Theorem cos02pilt1
StepHypRef Expression
1 elioore 10104 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  A  e.  RR )
21adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  /  2
)  <  A )  ->  A  e.  RR )
32adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  A  e.  RR )
4 pire 15454 . . . . . . 7  |-  pi  e.  RR
54a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  pi  e.  RR )
6 simpr 110 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  pi  <  A )
75, 3, 6ltled 8261 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  pi  <_  A )
8 0xr 8189 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR*
9 2re 9176 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
109, 4remulcli 8156 . . . . . . . . 9  |-  ( 2  x.  pi )  e.  RR
1110rexri 8200 . . . . . . . 8  |-  ( 2  x.  pi )  e. 
RR*
12 elioo2 10113 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  (
2  x.  pi )  e.  RR* )  ->  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  < 
A  /\  A  <  ( 2  x.  pi ) ) ) )
138, 11, 12mp2an 426 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  < 
A  /\  A  <  ( 2  x.  pi ) ) )
1413simp3bi 1038 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  A  <  ( 2  x.  pi ) )
1514ad2antrr 488 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  A  <  ( 2  x.  pi ) )
16 elico2 10129 . . . . . 6  |-  ( ( pi  e.  RR  /\  ( 2  x.  pi )  e.  RR* )  -> 
( A  e.  ( pi [,) ( 2  x.  pi ) )  <-> 
( A  e.  RR  /\  pi  <_  A  /\  A  <  ( 2  x.  pi ) ) ) )
174, 11, 16mp2an 426 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( pi [,) ( 2  x.  pi ) )  <->  ( A  e.  RR  /\  pi  <_  A  /\  A  <  (
2  x.  pi ) ) )
183, 7, 15, 17syl3anbrc 1205 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  A  e.  ( pi [,) ( 2  x.  pi ) ) )
19 cosq34lt1 15518 . . . 4  |-  ( A  e.  ( pi [,) ( 2  x.  pi ) )  ->  ( cos `  A )  <  1 )
2018, 19syl 14 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  ( cos `  A )  <  1
)
212adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )  ->  A  e.  RR )
22 simplr 528 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )  ->  ( pi  /  2 )  <  A
)
23 simpr 110 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )  ->  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )
24 halfpire 15460 . . . . . . 7  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
2524rexri 8200 . . . . . 6  |-  ( pi 
/  2 )  e. 
RR*
26 3re 9180 . . . . . . . 8  |-  3  e.  RR
2726, 24remulcli 8156 . . . . . . 7  |-  ( 3  x.  ( pi  / 
2 ) )  e.  RR
2827rexri 8200 . . . . . 6  |-  ( 3  x.  ( pi  / 
2 ) )  e. 
RR*
29 elioo2 10113 . . . . . 6  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  RR*  /\  (
3  x.  ( pi 
/  2 ) )  e.  RR* )  ->  ( A  e.  ( (
pi  /  2 ) (,) ( 3  x.  ( pi  /  2
) ) )  <->  ( A  e.  RR  /\  ( pi 
/  2 )  < 
A  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) ) )
3025, 28, 29mp2an 426 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  <->  ( A  e.  RR  /\  ( pi 
/  2 )  < 
A  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )
3121, 22, 23, 30syl3anbrc 1205 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )  ->  A  e.  ( ( pi  / 
2 ) (,) (
3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )
32 elioore 10104 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  A  e.  RR )
3332recoscld 12230 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  e.  RR )
34 0red 8143 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  0  e.  RR )
35 1red 8157 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  1  e.  RR )
36 cosq23lt0 15501 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  <  0 )
37 0lt1 8269 . . . . . 6  |-  0  <  1
3837a1i 9 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  0  <  1 )
3933, 34, 35, 36, 38lttrd 8268 . . . 4  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  <  1 )
4031, 39syl 14 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  A  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  <  1
)
41 2lt3 9277 . . . . . 6  |-  2  <  3
42 2pos 9197 . . . . . . . 8  |-  0  <  2
439, 42pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
44 3pos 9200 . . . . . . . 8  |-  0  <  3
4526, 44pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )
46 pipos 15456 . . . . . . . 8  |-  0  <  pi
474, 46pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( pi  e.  RR  /\  0  <  pi )
48 ltdiv2 9030 . . . . . . 7  |-  ( ( ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )  /\  (
pi  e.  RR  /\  0  <  pi ) )  ->  ( 2  <  3  <->  ( pi  / 
3 )  <  (
pi  /  2 ) ) )
4943, 45, 47, 48mp3an 1371 . . . . . 6  |-  ( 2  <  3  <->  ( pi  /  3 )  <  (
pi  /  2 ) )
5041, 49mpbi 145 . . . . 5  |-  ( pi 
/  3 )  < 
( pi  /  2
)
51 ltdivmul 9019 . . . . . 6  |-  ( ( pi  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  e.  RR  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( (
pi  /  3 )  <  ( pi  / 
2 )  <->  pi  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) )
524, 24, 45, 51mp3an 1371 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  3 )  <  ( pi  / 
2 )  <->  pi  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )
5350, 52mpbi 145 . . . 4  |-  pi  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) )
54 axltwlin 8210 . . . . 5  |-  ( ( pi  e.  RR  /\  ( 3  x.  (
pi  /  2 ) )  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  ( pi  <  (
3  x.  ( pi 
/  2 ) )  ->  ( pi  <  A  \/  A  <  (
3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) ) )
554, 27, 2, 54mp3an12i 1375 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  /  2
)  <  A )  ->  ( pi  <  (
3  x.  ( pi 
/  2 ) )  ->  ( pi  <  A  \/  A  <  (
3  x.  ( pi 
/  2 ) ) ) ) )
5653, 55mpi 15 . . 3  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  /  2
)  <  A )  ->  ( pi  <  A  \/  A  <  ( 3  x.  ( pi  / 
2 ) ) ) )
5720, 40, 56mpjaodan 803 . 2  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  /  2
)  <  A )  ->  ( cos `  A
)  <  1 )
584rexri 8200 . . . . . 6  |-  pi  e.  RR*
59 0re 8142 . . . . . . 7  |-  0  e.  RR
6059, 4, 46ltleii 8245 . . . . . 6  |-  0  <_  pi
61 lbicc2 10176 . . . . . 6  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  pi  e.  RR*  /\  0  <_  pi )  ->  0  e.  ( 0 [,] pi ) )
628, 58, 60, 61mp3an 1371 . . . . 5  |-  0  e.  ( 0 [,] pi )
6362a1i 9 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
0  e.  ( 0 [,] pi ) )
641adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  e.  RR )
65 0red 8143 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
0  e.  RR )
6613simp2bi 1037 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  0  <  A )
6766adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
0  <  A )
6865, 64, 67ltled 8261 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
0  <_  A )
694a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  pi  e.  RR )
70 simpr 110 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  <  pi )
7164, 69, 70ltled 8261 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  <_  pi )
7259, 4elicc2i 10131 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 [,] pi )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  <_  A  /\  A  <_  pi ) )
7364, 68, 71, 72syl3anbrc 1205 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  e.  ( 0 [,] pi ) )
7463, 73, 67cosordlem 15517 . . 3  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
( cos `  A
)  <  ( cos `  0 ) )
75 cos0 12236 . . 3  |-  ( cos `  0 )  =  1
7674, 75breqtrdi 4123 . 2  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
( cos `  A
)  <  1 )
77 pirp 15457 . . . 4  |-  pi  e.  RR+
78 rphalflt 9875 . . . 4  |-  ( pi  e.  RR+  ->  ( pi 
/  2 )  < 
pi )
7977, 78ax-mp 5 . . 3  |-  ( pi 
/  2 )  < 
pi
80 axltwlin 8210 . . . 4  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  RR  /\  pi  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  (
( pi  /  2
)  <  pi  ->  ( ( pi  /  2
)  <  A  \/  A  <  pi ) ) )
8124, 4, 1, 80mp3an12i 1375 . . 3  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  (
( pi  /  2
)  <  pi  ->  ( ( pi  /  2
)  <  A  \/  A  <  pi ) ) )
8279, 81mpi 15 . 2  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  (
( pi  /  2
)  <  A  \/  A  <  pi ) )
8357, 76, 82mpjaodan 803 1  |-  ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  ->  ( cos `  A )  <  1 )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 713    /\ w3a 1002    e. wcel 2200   class class class wbr 4082   ` cfv 5317  (class class class)co 6000   RRcr 7994   0cc0 7995   1c1 7996    x. cmul 8000   RR*cxr 8176    < clt 8177    <_ cle 8178    / cdiv 8815   2c2 9157   3c3 9158   RR+crp 9845   (,)cioo 10080   [,)cico 10082   [,]cicc 10083   cosccos 12151   picpi 12153
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4198  ax-sep 4201  ax-nul 4209  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  ax-iinf 4679  ax-cnex 8086  ax-resscn 8087  ax-1cn 8088  ax-1re 8089  ax-icn 8090  ax-addcl 8091  ax-addrcl 8092  ax-mulcl 8093  ax-mulrcl 8094  ax-addcom 8095  ax-mulcom 8096  ax-addass 8097  ax-mulass 8098  ax-distr 8099  ax-i2m1 8100  ax-0lt1 8101  ax-1rid 8102  ax-0id 8103  ax-rnegex 8104  ax-precex 8105  ax-cnre 8106  ax-pre-ltirr 8107  ax-pre-ltwlin 8108  ax-pre-lttrn 8109  ax-pre-apti 8110  ax-pre-ltadd 8111  ax-pre-mulgt0 8112  ax-pre-mulext 8113  ax-arch 8114  ax-caucvg 8115  ax-pre-suploc 8116  ax-addf 8117  ax-mulf 8118
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 836  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-int 3923  df-iun 3966  df-disj 4059  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-tr 4182  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-iord 4456  df-on 4458  df-ilim 4459  df-suc 4461  df-iom 4682  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-rn 4729  df-res 4730  df-ima 4731  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fn 5320  df-f 5321  df-f1 5322  df-fo 5323  df-f1o 5324  df-fv 5325  df-isom 5326  df-riota 5953  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  df-of 6216  df-1st 6284  df-2nd 6285  df-recs 6449  df-irdg 6514  df-frec 6535  df-1o 6560  df-oadd 6564  df-er 6678  df-map 6795  df-pm 6796  df-en 6886  df-dom 6887  df-fin 6888  df-sup 7147  df-inf 7148  df-pnf 8179  df-mnf 8180  df-xr 8181  df-ltxr 8182  df-le 8183  df-sub 8315  df-neg 8316  df-reap 8718  df-ap 8725  df-div 8816  df-inn 9107  df-2 9165  df-3 9166  df-4 9167  df-5 9168  df-6 9169  df-7 9170  df-8 9171  df-9 9172  df-n0 9366  df-z 9443  df-uz 9719  df-q 9811  df-rp 9846  df-xneg 9964  df-xadd 9965  df-ioo 10084  df-ioc 10085  df-ico 10086  df-icc 10087  df-fz 10201  df-fzo 10335  df-seqfrec 10665  df-exp 10756  df-fac 10943  df-bc 10965  df-ihash 10993  df-shft 11321  df-cj 11348  df-re 11349  df-im 11350  df-rsqrt 11504  df-abs 11505  df-clim 11785  df-sumdc 11860  df-ef 12154  df-sin 12156  df-cos 12157  df-pi 12159  df-rest 13269  df-topgen 13288  df-psmet 14501  df-xmet 14502  df-met 14503  df-bl 14504  df-mopn 14505  df-top 14666  df-topon 14679  df-bases 14711  df-ntr 14764  df-cn 14856  df-cnp 14857  df-tx 14921  df-cncf 15239  df-limced 15324  df-dvap 15325
This theorem is referenced by:  cos0pilt1  15520  taupi  16400
  Copyright terms: Public domain W3C validator