Theorem cos0pilt1 14358

Description: Cosine is between minus one and one on the open interval between zero and pi. (Contributed by Jim Kingdon, 7-May-2024.)

Assertion

Ref	Expression
cos0pilt1	|- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( cos ` A ) e. ( -u 1 (,) 1 ) )

Proof of Theorem cos0pilt1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elioore 9914	. . 3 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> A e. RR )
2	1	recoscld 11734	. 2 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( cos ` A ) e. RR )
3		cospi 14306	. . 3 |- ( cos ` pi ) = -u 1
4		ioossicc 9961	. . . . 5 |- ( 0 (,) pi ) C_ ( 0 [,] pi )
5	4	sseli 3153	. . . 4 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> A e. ( 0 [,] pi ) )
6		0xr 8006	. . . . . 6 |- 0 e. RR*
7		pire 14292	. . . . . . 7 |- pi e. RR
8	7	rexri 8017	. . . . . 6 |- pi e. RR*
9		0re 7959	. . . . . . 7 |- 0 e. RR
10		pipos 14294	. . . . . . 7 |- 0 < pi
11	9, 7, 10	ltleii 8062	. . . . . 6 |- 0 <_ pi
12		ubicc2 9987	. . . . . 6 |- ( ( 0 e. RR* /\ pi e. RR* /\ 0 <_ pi ) -> pi e. ( 0 [,] pi ) )
13	6, 8, 11, 12	mp3an 1337	. . . . 5 |- pi e. ( 0 [,] pi )
14	13	a1i 9	. . . 4 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> pi e. ( 0 [,] pi ) )
15		eliooord 9930	. . . . 5 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( 0 < A /\ A < pi ) )
16	15	simprd 114	. . . 4 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> A < pi )
17	5, 14, 16	cosordlem 14355	. . 3 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( cos ` pi ) < ( cos ` A ) )
18	3, 17	eqbrtrrid 4041	. 2 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> -u 1 < ( cos ` A ) )
19		2re 8991	. . . . . . 7 |- 2 e. RR
20	19, 7	remulcli 7973	. . . . . 6 |- ( 2 x. pi ) e. RR
21	20	rexri 8017	. . . . 5 |- ( 2 x. pi ) e. RR*
22		1le2 9129	. . . . . 6 |- 1 <_ 2
23		lemulge12 8826	. . . . . 6 |- ( ( ( pi e. RR /\ 2 e. RR ) /\ ( 0 <_ pi /\ 1 <_ 2 ) ) -> pi <_ ( 2 x. pi ) )
24	7, 19, 11, 22, 23	mp4an 427	. . . . 5 |- pi <_ ( 2 x. pi )
25		iooss2 9919	. . . . 5 |- ( ( ( 2 x. pi ) e. RR* /\ pi <_ ( 2 x. pi ) ) -> ( 0 (,) pi ) C_ ( 0 (,) ( 2 x. pi ) ) )
26	21, 24, 25	mp2an 426	. . . 4 |- ( 0 (,) pi ) C_ ( 0 (,) ( 2 x. pi ) )
27	26	sseli 3153	. . 3 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> A e. ( 0 (,) ( 2 x. pi ) ) )
28		cos02pilt1 14357	. . 3 |- ( A e. ( 0 (,) ( 2 x. pi ) ) -> ( cos ` A ) < 1 )
29	27, 28	syl 14	. 2 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( cos ` A ) < 1 )
30		neg1rr 9027	. . . 4 |- -u 1 e. RR
31	30	rexri 8017	. . 3 |- -u 1 e. RR*
32		1re 7958	. . . 4 |- 1 e. RR
33	32	rexri 8017	. . 3 |- 1 e. RR*
34		elioo2 9923	. . 3 |- ( ( -u 1 e. RR* /\ 1 e. RR* ) -> ( ( cos ` A ) e. ( -u 1 (,) 1 ) <-> ( ( cos ` A ) e. RR /\ -u 1 < ( cos ` A ) /\ ( cos ` A ) < 1 ) ) )
35	31, 33, 34	mp2an 426	. 2 |- ( ( cos ` A ) e. ( -u 1 (,) 1 ) <-> ( ( cos ` A ) e. RR /\ -u 1 < ( cos ` A ) /\ ( cos ` A ) < 1 ) )
36	2, 18, 29, 35	syl3anbrc 1181	1 |- ( A e. ( 0 (,) pi ) -> ( cos ` A ) e. ( -u 1 (,) 1 ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 105   /\ w3a 978   e. wcel 2148   C_ wss 3131   class class class wbr 4005   ` cfv 5218  (class class class)co 5877   RRcr 7812   0cc0 7813   1c1 7814   x. cmul 7818   RR*cxr 7993   < clt 7994   <_ cle 7995   -ucneg 8131   2c2 8972   (,)cioo 9890   [,]cicc 9893   cosccos 11655   picpi 11657

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933  ax-pre-suploc 7934  ax-addf 7935  ax-mulf 7936

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 831  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-disj 3983  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-of 6085  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-irdg 6373  df-frec 6394  df-1o 6419  df-oadd 6423  df-er 6537  df-map 6652  df-pm 6653  df-en 6743  df-dom 6744  df-fin 6745  df-sup 6985  df-inf 6986  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-5 8983  df-6 8984  df-7 8985  df-8 8986  df-9 8987  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-q 9622  df-rp 9656  df-xneg 9774  df-xadd 9775  df-ioo 9894  df-ioc 9895  df-ico 9896  df-icc 9897  df-fz 10011  df-fzo 10145  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-fac 10708  df-bc 10730  df-ihash 10758  df-shft 10826  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-clim 11289  df-sumdc 11364  df-ef 11658  df-sin 11660  df-cos 11661  df-pi 11663  df-rest 12695  df-topgen 12714  df-psmet 13532  df-xmet 13533  df-met 13534  df-bl 13535  df-mopn 13536  df-top 13583  df-topon 13596  df-bases 13628  df-ntr 13681  df-cn 13773  df-cnp 13774  df-tx 13838  df-cncf 14143  df-limced 14210  df-dvap 14211

This theorem is referenced by:  ioocosf1o  14360