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

Theorem cos02pilt1 15438
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 10069 . . . . . . 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 15373 . . . . . . 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 8226 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  pi  <_  A )
8 0xr 8154 . . . . . . . 8  |-  0  e.  RR*
9 2re 9141 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
109, 4remulcli 8121 . . . . . . . . 9  |-  ( 2  x.  pi )  e.  RR
1110rexri 8165 . . . . . . . 8  |-  ( 2  x.  pi )  e. 
RR*
12 elioo2 10078 . . . . . . . 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 1017 . . . . . 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 10094 . . . . . 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 1184 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  / 
2 )  <  A
)  /\  pi  <  A )  ->  A  e.  ( pi [,) ( 2  x.  pi ) ) )
19 cosq34lt1 15437 . . . 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 15379 . . . . . . 7  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
2524rexri 8165 . . . . . 6  |-  ( pi 
/  2 )  e. 
RR*
26 3re 9145 . . . . . . . 8  |-  3  e.  RR
2726, 24remulcli 8121 . . . . . . 7  |-  ( 3  x.  ( pi  / 
2 ) )  e.  RR
2827rexri 8165 . . . . . 6  |-  ( 3  x.  ( pi  / 
2 ) )  e. 
RR*
29 elioo2 10078 . . . . . 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 1184 . . . 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 10069 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  A  e.  RR )
3332recoscld 12150 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  e.  RR )
34 0red 8108 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  0  e.  RR )
35 1red 8122 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  1  e.  RR )
36 cosq23lt0 15420 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  ( cos `  A )  <  0 )
37 0lt1 8234 . . . . . 6  |-  0  <  1
3837a1i 9 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) ( 3  x.  (
pi  /  2 ) ) )  ->  0  <  1 )
3933, 34, 35, 36, 38lttrd 8233 . . . 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 9242 . . . . . 6  |-  2  <  3
42 2pos 9162 . . . . . . . 8  |-  0  <  2
439, 42pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
44 3pos 9165 . . . . . . . 8  |-  0  <  3
4526, 44pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )
46 pipos 15375 . . . . . . . 8  |-  0  <  pi
474, 46pm3.2i 272 . . . . . . 7  |-  ( pi  e.  RR  /\  0  <  pi )
48 ltdiv2 8995 . . . . . . 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 1350 . . . . . 6  |-  ( 2  <  3  <->  ( pi  /  3 )  <  (
pi  /  2 ) )
5041, 49mpbi 145 . . . . 5  |-  ( pi 
/  3 )  < 
( pi  /  2
)
51 ltdivmul 8984 . . . . . 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 1350 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  3 )  <  ( pi  / 
2 )  <->  pi  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) ) )
5350, 52mpbi 145 . . . 4  |-  pi  <  ( 3  x.  ( pi 
/  2 ) )
54 axltwlin 8175 . . . . 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 1354 . . . 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 800 . 2  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  ( pi  /  2
)  <  A )  ->  ( cos `  A
)  <  1 )
584rexri 8165 . . . . . 6  |-  pi  e.  RR*
59 0re 8107 . . . . . . 7  |-  0  e.  RR
6059, 4, 46ltleii 8210 . . . . . 6  |-  0  <_  pi
61 lbicc2 10141 . . . . . 6  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  pi  e.  RR*  /\  0  <_  pi )  ->  0  e.  ( 0 [,] pi ) )
628, 58, 60, 61mp3an 1350 . . . . 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 8108 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
0  e.  RR )
6613simp2bi 1016 . . . . . . 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 8226 . . . . 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 8226 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  <_  pi )
7259, 4elicc2i 10096 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 [,] pi )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  <_  A  /\  A  <_  pi ) )
7364, 68, 71, 72syl3anbrc 1184 . . . 4  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  ->  A  e.  ( 0 [,] pi ) )
7463, 73, 67cosordlem 15436 . . 3  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
( cos `  A
)  <  ( cos `  0 ) )
75 cos0 12156 . . 3  |-  ( cos `  0 )  =  1
7674, 75breqtrdi 4100 . 2  |-  ( ( A  e.  ( 0 (,) ( 2  x.  pi ) )  /\  A  <  pi )  -> 
( cos `  A
)  <  1 )
77 pirp 15376 . . . 4  |-  pi  e.  RR+
78 rphalflt 9840 . . . 4  |-  ( pi  e.  RR+  ->  ( pi 
/  2 )  < 
pi )
7977, 78ax-mp 5 . . 3  |-  ( pi 
/  2 )  < 
pi
80 axltwlin 8175 . . . 4  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  RR  /\  pi  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  (
( pi  /  2
)  <  pi  ->  ( ( pi  /  2
)  <  A  \/  A  <  pi ) ) )
8124, 4, 1, 80mp3an12i 1354 . . 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 800 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 710    /\ w3a 981    e. wcel 2178   class class class wbr 4059   ` cfv 5290  (class class class)co 5967   RRcr 7959   0cc0 7960   1c1 7961    x. cmul 7965   RR*cxr 8141    < clt 8142    <_ cle 8143    / cdiv 8780   2c2 9122   3c3 9123   RR+crp 9810   (,)cioo 10045   [,)cico 10047   [,]cicc 10048   cosccos 12071   picpi 12073
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 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2180  ax-14 2181  ax-ext 2189  ax-coll 4175  ax-sep 4178  ax-nul 4186  ax-pow 4234  ax-pr 4269  ax-un 4498  ax-setind 4603  ax-iinf 4654  ax-cnex 8051  ax-resscn 8052  ax-1cn 8053  ax-1re 8054  ax-icn 8055  ax-addcl 8056  ax-addrcl 8057  ax-mulcl 8058  ax-mulrcl 8059  ax-addcom 8060  ax-mulcom 8061  ax-addass 8062  ax-mulass 8063  ax-distr 8064  ax-i2m1 8065  ax-0lt1 8066  ax-1rid 8067  ax-0id 8068  ax-rnegex 8069  ax-precex 8070  ax-cnre 8071  ax-pre-ltirr 8072  ax-pre-ltwlin 8073  ax-pre-lttrn 8074  ax-pre-apti 8075  ax-pre-ltadd 8076  ax-pre-mulgt0 8077  ax-pre-mulext 8078  ax-arch 8079  ax-caucvg 8080  ax-pre-suploc 8081  ax-addf 8082  ax-mulf 8083
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 833  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2194  df-cleq 2200  df-clel 2203  df-nfc 2339  df-ne 2379  df-nel 2474  df-ral 2491  df-rex 2492  df-reu 2493  df-rmo 2494  df-rab 2495  df-v 2778  df-sbc 3006  df-csb 3102  df-dif 3176  df-un 3178  df-in 3180  df-ss 3187  df-nul 3469  df-if 3580  df-pw 3628  df-sn 3649  df-pr 3650  df-op 3652  df-uni 3865  df-int 3900  df-iun 3943  df-disj 4036  df-br 4060  df-opab 4122  df-mpt 4123  df-tr 4159  df-id 4358  df-po 4361  df-iso 4362  df-iord 4431  df-on 4433  df-ilim 4434  df-suc 4436  df-iom 4657  df-xp 4699  df-rel 4700  df-cnv 4701  df-co 4702  df-dm 4703  df-rn 4704  df-res 4705  df-ima 4706  df-iota 5251  df-fun 5292  df-fn 5293  df-f 5294  df-f1 5295  df-fo 5296  df-f1o 5297  df-fv 5298  df-isom 5299  df-riota 5922  df-ov 5970  df-oprab 5971  df-mpo 5972  df-of 6181  df-1st 6249  df-2nd 6250  df-recs 6414  df-irdg 6479  df-frec 6500  df-1o 6525  df-oadd 6529  df-er 6643  df-map 6760  df-pm 6761  df-en 6851  df-dom 6852  df-fin 6853  df-sup 7112  df-inf 7113  df-pnf 8144  df-mnf 8145  df-xr 8146  df-ltxr 8147  df-le 8148  df-sub 8280  df-neg 8281  df-reap 8683  df-ap 8690  df-div 8781  df-inn 9072  df-2 9130  df-3 9131  df-4 9132  df-5 9133  df-6 9134  df-7 9135  df-8 9136  df-9 9137  df-n0 9331  df-z 9408  df-uz 9684  df-q 9776  df-rp 9811  df-xneg 9929  df-xadd 9930  df-ioo 10049  df-ioc 10050  df-ico 10051  df-icc 10052  df-fz 10166  df-fzo 10300  df-seqfrec 10630  df-exp 10721  df-fac 10908  df-bc 10930  df-ihash 10958  df-shft 11241  df-cj 11268  df-re 11269  df-im 11270  df-rsqrt 11424  df-abs 11425  df-clim 11705  df-sumdc 11780  df-ef 12074  df-sin 12076  df-cos 12077  df-pi 12079  df-rest 13188  df-topgen 13207  df-psmet 14420  df-xmet 14421  df-met 14422  df-bl 14423  df-mopn 14424  df-top 14585  df-topon 14598  df-bases 14630  df-ntr 14683  df-cn 14775  df-cnp 14776  df-tx 14840  df-cncf 15158  df-limced 15243  df-dvap 15244
This theorem is referenced by:  cos0pilt1  15439  taupi  16214
  Copyright terms: Public domain W3C validator