Theorem sincos4thpi 15016

Description: The sine and cosine of pi / 4. (Contributed by Paul Chapman, 25-Jan-2008.)

Assertion

Ref	Expression
sincos4thpi	|- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) /\ ( cos ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) )

Proof of Theorem sincos4thpi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		halfcn 9199	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 / 2 ) e. CC
2		ax-1cn 7967	. . . . . . . . . . 11 |- 1 e. CC
3		2halves 9214	. . . . . . . . . . 11 |- ( 1 e. CC -> ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1 )
4	2, 3	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1
5		sincosq1eq 15015	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( 1 / 2 ) e. CC /\ ( 1 / 2 ) e. CC /\ ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1 ) -> ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) )
6	1, 1, 4, 5	mp3an 1348	. . . . . . . . 9 |- ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) )
7	6	oveq2i 5930	. . . . . . . 8 |- ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) )
8	7	oveq2i 5930	. . . . . . 7 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) )
9		2cn 9055	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 e. CC
10		pire 14962	. . . . . . . . . . . . 13 |- pi e. RR
11	10	recni 8033	. . . . . . . . . . . 12 |- pi e. CC
12		2ap0 9077	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 # 0
13	2, 9, 11, 9, 12, 12	divmuldivapi 8793	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) )
14	11	mullidi 8024	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 x. pi ) = pi
15		2t2e4 9139	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 2 x. 2 ) = 4
16	14, 15	oveq12i 5931	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) ) = ( pi / 4 )
17	13, 16	eqtri 2214	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 4 )
18	17	fveq2i 5558	. . . . . . . . 9 |- ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
19	18, 18	oveq12i 5931	. . . . . . . 8 |- ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
20	19	oveq2i 5930	. . . . . . 7 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) )
21	9, 12	recidapi 8764	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) = 1
22	21	oveq1i 5929	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 1 x. ( pi / 2 ) )
23		2re 9054	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2 e. RR
24	10, 23, 12	redivclapi 8800	. . . . . . . . . . . 12 |- ( pi / 2 ) e. RR
25	24	recni 8033	. . . . . . . . . . 11 |- ( pi / 2 ) e. CC
26	9, 1, 25	mulassi 8030	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) )
27	25	mullidi 8024	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 2 )
28	22, 26, 27	3eqtr3i 2222	. . . . . . . . 9 |- ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( pi / 2 )
29	28	fveq2i 5558	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( sin ` ( pi / 2 ) )
30	1, 25	mulcli 8026	. . . . . . . . 9 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) e. CC
31		sin2t 11895	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) e. CC -> ( sin ` ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) )
32	30, 31	ax-mp 5	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) )
33		sinhalfpi 14972	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( pi / 2 ) ) = 1
34	29, 32, 33	3eqtr3i 2222	. . . . . . 7 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) = 1
35	8, 20, 34	3eqtr3i 2222	. . . . . 6 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) = 1
36	35	fveq2i 5558	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( sqr ` 1 )
37		4re 9061	. . . . . . . . 9 |- 4 e. RR
38		4ap0 9083	. . . . . . . . 9 |- 4 # 0
39	10, 37, 38	redivclapi 8800	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) e. RR
40		resincl 11866	. . . . . . . 8 |- ( ( pi / 4 ) e. RR -> ( sin ` ( pi / 4 ) ) e. RR )
41	39, 40	ax-mp 5	. . . . . . 7 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) e. RR
42	41, 41	remulcli 8035	. . . . . 6 |- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) e. RR
43		0le2 9074	. . . . . 6 |- 0 <_ 2
44	41	msqge0i 8638	. . . . . 6 |- 0 <_ ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
45	23, 42, 43, 44	sqrtmulii 11281	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
46		sqrt1 11193	. . . . 5 |- ( sqr ` 1 ) = 1
47	36, 45, 46	3eqtr3ri 2223	. . . 4 |- 1 = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
48	42	sqrtcli 11267	. . . . . . 7 |- ( 0 <_ ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) -> ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. RR )
49	44, 48	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. RR
50	49	recni 8033	. . . . 5 |- ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. CC
51		sqrt2re 12304	. . . . . . 7 |- ( sqr ` 2 ) e. RR
52	51	recni 8033	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) e. CC
53		2pos 9075	. . . . . . . 8 |- 0 < 2
54	23, 53	sqrtgt0ii 11278	. . . . . . 7 |- 0 < ( sqr ` 2 )
55	51, 54	gt0ap0ii 8649	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) # 0
56	52, 55	pm3.2i 272	. . . . 5 |- ( ( sqr ` 2 ) e. CC /\ ( sqr ` 2 ) # 0 )
57		divmulap2 8697	. . . . 5 |- ( ( 1 e. CC /\ ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. CC /\ ( ( sqr ` 2 ) e. CC /\ ( sqr ` 2 ) # 0 ) ) -> ( ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) <-> 1 = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) ) )
58	2, 50, 56, 57	mp3an 1348	. . . 4 |- ( ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) <-> 1 = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) )
59	47, 58	mpbir 146	. . 3 |- ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) )
60		0re 8021	. . . . 5 |- 0 e. RR
61		pipos 14964	. . . . . . . 8 |- 0 < pi
62		4pos 9081	. . . . . . . 8 |- 0 < 4
63	10, 37, 61, 62	divgt0ii 8940	. . . . . . 7 |- 0 < ( pi / 4 )
64		1re 8020	. . . . . . . 8 |- 1 e. RR
65		pigt2lt4 14960	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 < pi /\ pi < 4 )
66	65	simpri 113	. . . . . . . . . 10 |- pi < 4
67	10, 37, 37, 62	ltdiv1ii 8950	. . . . . . . . . 10 |- ( pi < 4 <-> ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 ) )
68	66, 67	mpbi 145	. . . . . . . . 9 |- ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 )
69	37	recni 8033	. . . . . . . . . 10 |- 4 e. CC
70	69, 38	dividapi 8766	. . . . . . . . 9 |- ( 4 / 4 ) = 1
71	68, 70	breqtri 4055	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) < 1
72	39, 64, 71	ltleii 8124	. . . . . . 7 |- ( pi / 4 ) <_ 1
73		0xr 8068	. . . . . . . 8 |- 0 e. RR*
74		elioc2 10005	. . . . . . . 8 |- ( ( 0 e. RR* /\ 1 e. RR ) -> ( ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 ) <-> ( ( pi / 4 ) e. RR /\ 0 < ( pi / 4 ) /\ ( pi / 4 ) <_ 1 ) ) )
75	73, 64, 74	mp2an 426	. . . . . . 7 |- ( ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 ) <-> ( ( pi / 4 ) e. RR /\ 0 < ( pi / 4 ) /\ ( pi / 4 ) <_ 1 ) )
76	39, 63, 72, 75	mpbir3an 1181	. . . . . 6 |- ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 )
77		sin01gt0 11908	. . . . . 6 |- ( ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 ) -> 0 < ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
78	76, 77	ax-mp 5	. . . . 5 |- 0 < ( sin ` ( pi / 4 ) )
79	60, 41, 78	ltleii 8124	. . . 4 |- 0 <_ ( sin ` ( pi / 4 ) )
80	41	sqrtmsqi 11269	. . . 4 |- ( 0 <_ ( sin ` ( pi / 4 ) ) -> ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
81	79, 80	ax-mp 5	. . 3 |- ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
82	59, 81	eqtr2i 2215	. 2 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) )
83	59, 81	eqtri 2214	. . 3 |- ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
84	17	fveq2i 5558	. . . 4 |- ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
85	6, 18, 84	3eqtr3i 2222	. . 3 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
86	83, 85	eqtr2i 2215	. 2 |- ( cos ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) )
87	82, 86	pm3.2i 272	1 |- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) /\ ( cos ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) )

Syntax hints:   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 980   = wceq 1364   e. wcel 2164   class class class wbr 4030   ` cfv 5255  (class class class)co 5919   CCcc 7872   RRcr 7873   0cc0 7874   1c1 7875   + caddc 7877   x. cmul 7879   RR*cxr 8055   < clt 8056   <_ cle 8057   # cap 8602   / cdiv 8693   2c2 9035   4c4 9037   (,]cioc 9958   sqrcsqrt 11143   sincsin 11790   cosccos 11791   picpi 11793

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 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4145  ax-sep 4148  ax-nul 4156  ax-pow 4204  ax-pr 4239  ax-un 4465  ax-setind 4570  ax-iinf 4621  ax-cnex 7965  ax-resscn 7966  ax-1cn 7967  ax-1re 7968  ax-icn 7969  ax-addcl 7970  ax-addrcl 7971  ax-mulcl 7972  ax-mulrcl 7973  ax-addcom 7974  ax-mulcom 7975  ax-addass 7976  ax-mulass 7977  ax-distr 7978  ax-i2m1 7979  ax-0lt1 7980  ax-1rid 7981  ax-0id 7982  ax-rnegex 7983  ax-precex 7984  ax-cnre 7985  ax-pre-ltirr 7986  ax-pre-ltwlin 7987  ax-pre-lttrn 7988  ax-pre-apti 7989  ax-pre-ltadd 7990  ax-pre-mulgt0 7991  ax-pre-mulext 7992  ax-arch 7993  ax-caucvg 7994  ax-pre-suploc 7995  ax-addf 7996  ax-mulf 7997

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 832  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2987  df-csb 3082  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-nul 3448  df-if 3559  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-int 3872  df-iun 3915  df-disj 4008  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-tr 4129  df-id 4325  df-po 4328  df-iso 4329  df-iord 4398  df-on 4400  df-ilim 4401  df-suc 4403  df-iom 4624  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-ima 4673  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-riota 5874  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-of 6132  df-1st 6195  df-2nd 6196  df-recs 6360  df-irdg 6425  df-frec 6446  df-1o 6471  df-oadd 6475  df-er 6589  df-map 6706  df-pm 6707  df-en 6797  df-dom 6798  df-fin 6799  df-sup 7045  df-inf 7046  df-pnf 8058  df-mnf 8059  df-xr 8060  df-ltxr 8061  df-le 8062  df-sub 8194  df-neg 8195  df-reap 8596  df-ap 8603  df-div 8694  df-inn 8985  df-2 9043  df-3 9044  df-4 9045  df-5 9046  df-6 9047  df-7 9048  df-8 9049  df-9 9050  df-n0 9244  df-z 9321  df-uz 9596  df-q 9688  df-rp 9723  df-xneg 9841  df-xadd 9842  df-ioo 9961  df-ioc 9962  df-ico 9963  df-icc 9964  df-fz 10078  df-fzo 10212  df-seqfrec 10522  df-exp 10613  df-fac 10800  df-bc 10822  df-ihash 10850  df-shft 10962  df-cj 10989  df-re 10990  df-im 10991  df-rsqrt 11145  df-abs 11146  df-clim 11425  df-sumdc 11500  df-ef 11794  df-sin 11796  df-cos 11797  df-pi 11799  df-rest 12855  df-topgen 12874  df-psmet 14042  df-xmet 14043  df-met 14044  df-bl 14045  df-mopn 14046  df-top 14177  df-topon 14190  df-bases 14222  df-ntr 14275  df-cn 14367  df-cnp 14368  df-tx 14432  df-cncf 14750  df-limced 14835  df-dvap 14836

This theorem is referenced by:  tan4thpi  15017