ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cos2t Unicode version

Theorem cos2t 11470
Description: Double-angle formula for cosine. (Contributed by Paul Chapman, 24-Jan-2008.)
Assertion
Ref Expression
cos2t  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( 2  x.  A ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) )  -  1 ) )

Proof of Theorem cos2t
StepHypRef Expression
1 coscl 11427 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  A )  e.  CC )
21sqcld 10436 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC )
3 ax-1cn 7727 . . . 4  |-  1  e.  CC
4 subsub3 8008 . . . 4  |-  ( ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  ( ( cos `  A ) ^ 2 )  e.  CC )  ->  (
( ( cos `  A
) ^ 2 )  -  ( 1  -  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  -  1 ) )
53, 4mp3an2 1303 . . 3  |-  ( ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC  /\  (
( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC )  -> 
( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  -  ( 1  -  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) )  -  1 ) )
62, 2, 5syl2anc 408 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( cos `  A
) ^ 2 )  -  ( 1  -  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  -  1 ) )
7 cosadd 11457 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( cos `  ( A  +  A )
)  =  ( ( ( cos `  A
)  x.  ( cos `  A ) )  -  ( ( sin `  A
)  x.  ( sin `  A ) ) ) )
87anidms 394 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( A  +  A ) )  =  ( ( ( cos `  A )  x.  ( cos `  A ) )  -  ( ( sin `  A )  x.  ( sin `  A ) ) ) )
9 2times 8862 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
2  x.  A )  =  ( A  +  A ) )
109fveq2d 5425 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( 2  x.  A ) )  =  ( cos `  ( A  +  A )
) )
111sqvald 10435 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( cos `  A
) ^ 2 )  =  ( ( cos `  A )  x.  ( cos `  A ) ) )
12 sincl 11426 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  ( sin `  A )  e.  CC )
1312sqvald 10435 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( sin `  A
) ^ 2 )  =  ( ( sin `  A )  x.  ( sin `  A ) ) )
1411, 13oveq12d 5792 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( cos `  A
) ^ 2 )  -  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )  =  ( ( ( cos `  A
)  x.  ( cos `  A ) )  -  ( ( sin `  A
)  x.  ( sin `  A ) ) ) )
158, 10, 143eqtr4d 2182 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( 2  x.  A ) )  =  ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  -  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) ) )
1612sqcld 10436 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( sin `  A
) ^ 2 )  e.  CC )
1716, 2addcomd 7927 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( sin `  A
) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  =  ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) ) )
18 sincossq 11468 . . . . . 6  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( sin `  A
) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  =  1 )
1917, 18eqtr3d 2174 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )  =  1 )
20 subadd 7979 . . . . . . 7  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  ( ( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC  /\  (
( sin `  A
) ^ 2 )  e.  CC )  -> 
( ( 1  -  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) )  =  ( ( sin `  A ) ^ 2 )  <->  ( (
( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )  =  1 ) )
213, 20mp3an1 1302 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  e.  CC  /\  (
( sin `  A
) ^ 2 )  e.  CC )  -> 
( ( 1  -  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) )  =  ( ( sin `  A ) ^ 2 )  <->  ( (
( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )  =  1 ) )
222, 16, 21syl2anc 408 . . . . 5  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( 1  -  (
( cos `  A
) ^ 2 ) )  =  ( ( sin `  A ) ^ 2 )  <->  ( (
( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )  =  1 ) )
2319, 22mpbird 166 . . . 4  |-  ( A  e.  CC  ->  (
1  -  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  =  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) )
2423oveq2d 5790 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( ( cos `  A
) ^ 2 )  -  ( 1  -  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  -  ( ( sin `  A ) ^ 2 ) ) )
2515, 24eqtr4d 2175 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( 2  x.  A ) )  =  ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  -  ( 1  -  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) ) ) )
2622timesd 8976 . . 3  |-  ( A  e.  CC  ->  (
2  x.  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  =  ( ( ( cos `  A ) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) ) )
2726oveq1d 5789 . 2  |-  ( A  e.  CC  ->  (
( 2  x.  (
( cos `  A
) ^ 2 ) )  -  1 )  =  ( ( ( ( cos `  A
) ^ 2 )  +  ( ( cos `  A ) ^ 2 ) )  -  1 ) )
286, 25, 273eqtr4d 2182 1  |-  ( A  e.  CC  ->  ( cos `  ( 2  x.  A ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( cos `  A
) ^ 2 ) )  -  1 ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 104    = wceq 1331    e. wcel 1480   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   CCcc 7632   1c1 7635    + caddc 7637    x. cmul 7639    - cmin 7947   2c2 8785   ^cexp 10306   sincsin 11364   cosccos 11365
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7725  ax-resscn 7726  ax-1cn 7727  ax-1re 7728  ax-icn 7729  ax-addcl 7730  ax-addrcl 7731  ax-mulcl 7732  ax-mulrcl 7733  ax-addcom 7734  ax-mulcom 7735  ax-addass 7736  ax-mulass 7737  ax-distr 7738  ax-i2m1 7739  ax-0lt1 7740  ax-1rid 7741  ax-0id 7742  ax-rnegex 7743  ax-precex 7744  ax-cnre 7745  ax-pre-ltirr 7746  ax-pre-ltwlin 7747  ax-pre-lttrn 7748  ax-pre-apti 7749  ax-pre-ltadd 7750  ax-pre-mulgt0 7751  ax-pre-mulext 7752  ax-arch 7753  ax-caucvg 7754
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-disj 3907  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-irdg 6267  df-frec 6288  df-1o 6313  df-oadd 6317  df-er 6429  df-en 6635  df-dom 6636  df-fin 6637  df-sup 6871  df-pnf 7816  df-mnf 7817  df-xr 7818  df-ltxr 7819  df-le 7820  df-sub 7949  df-neg 7950  df-reap 8351  df-ap 8358  df-div 8447  df-inn 8735  df-2 8793  df-3 8794  df-4 8795  df-n0 8992  df-z 9069  df-uz 9341  df-q 9426  df-rp 9456  df-ico 9691  df-fz 9805  df-fzo 9934  df-seqfrec 10233  df-exp 10307  df-fac 10486  df-bc 10508  df-ihash 10536  df-cj 10628  df-re 10629  df-im 10630  df-rsqrt 10784  df-abs 10785  df-clim 11062  df-sumdc 11137  df-ef 11368  df-sin 11370  df-cos 11371
This theorem is referenced by:  cos2tsin  11471  cos2bnd  11480  sin0pilem1  12886  cospi  12905  cos2pi  12909  tangtx  12943  coskpi  12953
  Copyright terms: Public domain W3C validator