Theorem sincos4thpi 15076

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 9205	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 / 2 ) e. CC
2		ax-1cn 7972	. . . . . . . . . . 11 |- 1 e. CC
3		2halves 9220	. . . . . . . . . . 11 |- ( 1 e. CC -> ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1 )
4	2, 3	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) + ( 1 / 2 ) ) = 1
5		sincosq1eq 15075	. . . . . . . . . 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 5933	. . . . . . . 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 5933	. . . . . . 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 9061	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 e. CC
10		pire 15022	. . . . . . . . . . . . 13 |- pi e. RR
11	10	recni 8038	. . . . . . . . . . . 12 |- pi e. CC
12		2ap0 9083	. . . . . . . . . . . 12 |- 2 # 0
13	2, 9, 11, 9, 12, 12	divmuldivapi 8799	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) )
14	11	mullidi 8029	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1 x. pi ) = pi
15		2t2e4 9145	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 2 x. 2 ) = 4
16	14, 15	oveq12i 5934	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 x. pi ) / ( 2 x. 2 ) ) = ( pi / 4 )
17	13, 16	eqtri 2217	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 4 )
18	17	fveq2i 5561	. . . . . . . . 9 |- ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
19	18, 18	oveq12i 5934	. . . . . . . 8 |- ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
20	19	oveq2i 5933	. . . . . . 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 8770	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) = 1
22	21	oveq1i 5932	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 1 x. ( pi / 2 ) )
23		2re 9060	. . . . . . . . . . . . 13 |- 2 e. RR
24	10, 23, 12	redivclapi 8806	. . . . . . . . . . . 12 |- ( pi / 2 ) e. RR
25	24	recni 8038	. . . . . . . . . . 11 |- ( pi / 2 ) e. CC
26	9, 1, 25	mulassi 8035	. . . . . . . . . 10 |- ( ( 2 x. ( 1 / 2 ) ) x. ( pi / 2 ) ) = ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) )
27	25	mullidi 8029	. . . . . . . . . 10 |- ( 1 x. ( pi / 2 ) ) = ( pi / 2 )
28	22, 26, 27	3eqtr3i 2225	. . . . . . . . 9 |- ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( pi / 2 )
29	28	fveq2i 5561	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( 2 x. ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) = ( sin ` ( pi / 2 ) )
30	1, 25	mulcli 8031	. . . . . . . . 9 |- ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) e. CC
31		sin2t 11914	. . . . . . . . 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 15032	. . . . . . . 8 |- ( sin ` ( pi / 2 ) ) = 1
34	29, 32, 33	3eqtr3i 2225	. . . . . . 7 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) x. ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) ) ) = 1
35	8, 20, 34	3eqtr3i 2225	. . . . . 6 |- ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) = 1
36	35	fveq2i 5561	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( sqr ` 1 )
37		4re 9067	. . . . . . . . 9 |- 4 e. RR
38		4ap0 9089	. . . . . . . . 9 |- 4 # 0
39	10, 37, 38	redivclapi 8806	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) e. RR
40		resincl 11885	. . . . . . . 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 8040	. . . . . 6 |- ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) e. RR
43		0le2 9080	. . . . . 6 |- 0 <_ 2
44	41	msqge0i 8644	. . . . . 6 |- 0 <_ ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) )
45	23, 42, 43, 44	sqrtmulii 11299	. . . . 5 |- ( sqr ` ( 2 x. ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) ) = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
46		sqrt1 11211	. . . . 5 |- ( sqr ` 1 ) = 1
47	36, 45, 46	3eqtr3ri 2226	. . . 4 |- 1 = ( ( sqr ` 2 ) x. ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) )
48	42	sqrtcli 11285	. . . . . . 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 8038	. . . . 5 |- ( sqr ` ( ( sin ` ( pi / 4 ) ) x. ( sin ` ( pi / 4 ) ) ) ) e. CC
51		sqrt2re 12331	. . . . . . 7 |- ( sqr ` 2 ) e. RR
52	51	recni 8038	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) e. CC
53		2pos 9081	. . . . . . . 8 |- 0 < 2
54	23, 53	sqrtgt0ii 11296	. . . . . . 7 |- 0 < ( sqr ` 2 )
55	51, 54	gt0ap0ii 8655	. . . . . 6 |- ( sqr ` 2 ) # 0
56	52, 55	pm3.2i 272	. . . . 5 |- ( ( sqr ` 2 ) e. CC /\ ( sqr ` 2 ) # 0 )
57		divmulap2 8703	. . . . 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 8026	. . . . 5 |- 0 e. RR
61		pipos 15024	. . . . . . . 8 |- 0 < pi
62		4pos 9087	. . . . . . . 8 |- 0 < 4
63	10, 37, 61, 62	divgt0ii 8946	. . . . . . 7 |- 0 < ( pi / 4 )
64		1re 8025	. . . . . . . 8 |- 1 e. RR
65		pigt2lt4 15020	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 < pi /\ pi < 4 )
66	65	simpri 113	. . . . . . . . . 10 |- pi < 4
67	10, 37, 37, 62	ltdiv1ii 8956	. . . . . . . . . 10 |- ( pi < 4 <-> ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 ) )
68	66, 67	mpbi 145	. . . . . . . . 9 |- ( pi / 4 ) < ( 4 / 4 )
69	37	recni 8038	. . . . . . . . . 10 |- 4 e. CC
70	69, 38	dividapi 8772	. . . . . . . . 9 |- ( 4 / 4 ) = 1
71	68, 70	breqtri 4058	. . . . . . . 8 |- ( pi / 4 ) < 1
72	39, 64, 71	ltleii 8129	. . . . . . 7 |- ( pi / 4 ) <_ 1
73		0xr 8073	. . . . . . . 8 |- 0 e. RR*
74		elioc2 10011	. . . . . . . 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 11927	. . . . . 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 8129	. . . 4 |- 0 <_ ( sin ` ( pi / 4 ) )
80	41	sqrtmsqi 11287	. . . 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 2218	. 2 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( 1 / ( sqr ` 2 ) )
83	59, 81	eqtri 2217	. . 3 |- ( 1 / ( sqr ` 2 ) ) = ( sin ` ( pi / 4 ) )
84	17	fveq2i 5561	. . . 4 |- ( cos ` ( ( 1 / 2 ) x. ( pi / 2 ) ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
85	6, 18, 84	3eqtr3i 2225	. . 3 |- ( sin ` ( pi / 4 ) ) = ( cos ` ( pi / 4 ) )
86	83, 85	eqtr2i 2218	. 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 2167   class class class wbr 4033   ` cfv 5258  (class class class)co 5922   CCcc 7877   RRcr 7878   0cc0 7879   1c1 7880   + caddc 7882   x. cmul 7884   RR*cxr 8060   < clt 8061   <_ cle 8062   # cap 8608   / cdiv 8699   2c2 9041   4c4 9043   (,]cioc 9964   sqrcsqrt 11161   sincsin 11809   cosccos 11810   picpi 11812

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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997  ax-arch 7998  ax-caucvg 7999  ax-pre-suploc 8000  ax-addf 8001  ax-mulf 8002

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 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-disj 4011  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-ilim 4404  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-isom 5267  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-of 6135  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-irdg 6428  df-frec 6449  df-1o 6474  df-oadd 6478  df-er 6592  df-map 6709  df-pm 6710  df-en 6800  df-dom 6801  df-fin 6802  df-sup 7050  df-inf 7051  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-3 9050  df-4 9051  df-5 9052  df-6 9053  df-7 9054  df-8 9055  df-9 9056  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-q 9694  df-rp 9729  df-xneg 9847  df-xadd 9848  df-ioo 9967  df-ioc 9968  df-ico 9969  df-icc 9970  df-fz 10084  df-fzo 10218  df-seqfrec 10540  df-exp 10631  df-fac 10818  df-bc 10840  df-ihash 10868  df-shft 10980  df-cj 11007  df-re 11008  df-im 11009  df-rsqrt 11163  df-abs 11164  df-clim 11444  df-sumdc 11519  df-ef 11813  df-sin 11815  df-cos 11816  df-pi 11818  df-rest 12912  df-topgen 12931  df-psmet 14099  df-xmet 14100  df-met 14101  df-bl 14102  df-mopn 14103  df-top 14234  df-topon 14247  df-bases 14279  df-ntr 14332  df-cn 14424  df-cnp 14425  df-tx 14489  df-cncf 14807  df-limced 14892  df-dvap 14893

This theorem is referenced by:  tan4thpi  15077