Theorem sincos4thpi 13401

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 9071	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 / 2 ) e. CC
2		ax-1cn 7846	. . . . . . . . . . 11 |- 1 e. CC
3		2halves 9086	. . . . . . . . . . 11 |- ( 1 e. CC -> ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1 )
4	2, 3	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1
5		sincosq1eq 13400	. . . . . . . . . 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 1327	. . . . . . . . 9 |- ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) )
7	6	oveq2i 5853	. . . . . . . 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 5853	. . . . . . 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 8928	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 e. CC
10		pire 13347	. . . . . . . . . . . . 13 |- pi e. RR
11	10	recni 7911	. . . . . . . . . . . 12 |- pi e. CC
12		2ap0 8950	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 # 0
13	2, 9, 11, 9, 12, 12	divmuldivapi 8668	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) )
14	11	mulid2i 7902	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 x. pi ) = pi
15		2t2e4 9011	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 2 x. 2 ) = 4
16	14, 15	oveq12i 5854	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) ) = ( pi / 4 )
17	13, 16	eqtri 2186	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 4 )
18	17	fveq2i 5489	. . . . . . . . 9 |- ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
19	18, 18	oveq12i 5854	. . . . . . . 8 |- ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
20	19	oveq2i 5853	. . . . . . 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 8639	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) = 1
22	21	oveq1i 5852	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 1 x. ( pi / 2 ) )
23		2re 8927	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2 e. RR
24	10, 23, 12	redivclapi 8675	. . . . . . . . . . . 12 |- ( pi / 2 ) e. RR
25	24	recni 7911	. . . . . . . . . . 11 |- ( pi / 2 ) e. CC
26	9, 1, 25	mulassi 7908	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) )
27	25	mulid2i 7902	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 2 )
28	22, 26, 27	3eqtr3i 2194	. . . . . . . . 9 |- ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( pi / 2 )
29	28	fveq2i 5489	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( sin ` ( pi / 2 ) )
30	1, 25	mulcli 7904	. . . . . . . . 9 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) e. CC
31		sin2t 11690	. . . . . . . . 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 13357	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( pi / 2 ) ) = 1
34	29, 32, 33	3eqtr3i 2194	. . . . . . 7 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) = 1
35	8, 20, 34	3eqtr3i 2194	. . . . . 6 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) = 1
36	35	fveq2i 5489	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( sqr ` 1 )
37		4re 8934	. . . . . . . . 9 |- 4 e. RR
38		4ap0 8956	. . . . . . . . 9 |- 4 # 0
39	10, 37, 38	redivclapi 8675	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) e. RR
40		resincl 11661	. . . . . . . 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 7913	. . . . . 6 |- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) e. RR
43		0le2 8947	. . . . . 6 |- 0 <_ 2
44	41	msqge0i 8515	. . . . . 6 |- 0 <_ ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
45	23, 42, 43, 44	sqrtmulii 11076	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
46		sqrt1 10988	. . . . 5 |- ( sqr ` 1 ) = 1
47	36, 45, 46	3eqtr3ri 2195	. . . 4 |- 1 = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
48	42	sqrtcli 11062	. . . . . . 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 7911	. . . . 5 |- ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. CC
51		sqrt2re 12095	. . . . . . 7 |- ( sqr ` 2 ) e. RR
52	51	recni 7911	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) e. CC
53		2pos 8948	. . . . . . . 8 |- 0 < 2
54	23, 53	sqrtgt0ii 11073	. . . . . . 7 |- 0 < ( sqr ` 2 )
55	51, 54	gt0ap0ii 8526	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) # 0
56	52, 55	pm3.2i 270	. . . . 5 |- ( ( sqr ` 2 ) e. CC /\ ( sqr ` 2 ) # 0 )
57		divmulap2 8572	. . . . 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 1327	. . . 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 145	. . 3 |- ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) )
60		0re 7899	. . . . 5 |- 0 e. RR
61		pipos 13349	. . . . . . . 8 |- 0 < pi
62		4pos 8954	. . . . . . . 8 |- 0 < 4
63	10, 37, 61, 62	divgt0ii 8814	. . . . . . 7 |- 0 < ( pi / 4 )
64		1re 7898	. . . . . . . 8 |- 1 e. RR
65		pigt2lt4 13345	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 < pi /\ pi < 4 )
66	65	simpri 112	. . . . . . . . . 10 |- pi < 4
67	10, 37, 37, 62	ltdiv1ii 8824	. . . . . . . . . 10 |- ( pi < 4 <-> ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 ) )
68	66, 67	mpbi 144	. . . . . . . . 9 |- ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 )
69	37	recni 7911	. . . . . . . . . 10 |- 4 e. CC
70	69, 38	dividapi 8641	. . . . . . . . 9 |- ( 4 / 4 ) = 1
71	68, 70	breqtri 4007	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) < 1
72	39, 64, 71	ltleii 8001	. . . . . . 7 |- ( pi / 4 ) <_ 1
73		0xr 7945	. . . . . . . 8 |- 0 e. RR*
74		elioc2 9872	. . . . . . . 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 423	. . . . . . 7 |- ( ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 ) <-> ( ( pi / 4 ) e. RR /\ 0 < ( pi / 4 ) /\ ( pi / 4 ) <_ 1 ) )
76	39, 63, 72, 75	mpbir3an 1169	. . . . . 6 |- ( pi / 4 ) e. ( 0 (,] 1 )
77		sin01gt0 11702	. . . . . 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 8001	. . . 4 |- 0 <_ ( sin ` ( pi / 4 ) )
80	41	sqrtmsqi 11064	. . . 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 2187	. 2 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) )
83	59, 81	eqtri 2186	. . 3 |- ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
84	17	fveq2i 5489	. . . 4 |- ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
85	6, 18, 84	3eqtr3i 2194	. . 3 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
86	83, 85	eqtr2i 2187	. 2 |- ( cos ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) )
87	82, 86	pm3.2i 270	1 |- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) /\ ( cos ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) )

Syntax hints:   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 968   = wceq 1343   e. wcel 2136   class class class wbr 3982   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   CCcc 7751   RRcr 7752   0cc0 7753   1c1 7754   + caddc 7756   x. cmul 7758   RR*cxr 7932   < clt 7933   <_ cle 7934   # cap 8479   / cdiv 8568   2c2 8908   4c4 8910   (,]cioc 9825   sqrcsqrt 10938   sincsin 11585   cosccos 11586   picpi 11588

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873  ax-pre-suploc 7874  ax-addf 7875  ax-mulf 7876

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 821  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-disj 3960  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-isom 5197  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-of 6050  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-irdg 6338  df-frec 6359  df-1o 6384  df-oadd 6388  df-er 6501  df-map 6616  df-pm 6617  df-en 6707  df-dom 6708  df-fin 6709  df-sup 6949  df-inf 6950  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-5 8919  df-6 8920  df-7 8921  df-8 8922  df-9 8923  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-q 9558  df-rp 9590  df-xneg 9708  df-xadd 9709  df-ioo 9828  df-ioc 9829  df-ico 9830  df-icc 9831  df-fz 9945  df-fzo 10078  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-fac 10639  df-bc 10661  df-ihash 10689  df-shft 10757  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941  df-clim 11220  df-sumdc 11295  df-ef 11589  df-sin 11591  df-cos 11592  df-pi 11594  df-rest 12558  df-topgen 12577  df-psmet 12627  df-xmet 12628  df-met 12629  df-bl 12630  df-mopn 12631  df-top 12636  df-topon 12649  df-bases 12681  df-ntr 12736  df-cn 12828  df-cnp 12829  df-tx 12893  df-cncf 13198  df-limced 13265  df-dvap 13266

This theorem is referenced by:  tan4thpi  13402