Theorem sincossq 11188

Description: Sine squared plus cosine squared is 1. Equation 17 of [Gleason] p. 311. Note that this holds for non-real arguments, even though individually each term is unbounded. (Contributed by NM, 15-Jan-2006.)

Assertion

Ref	Expression
sincossq	|- ( A e. CC -> ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) = 1 )

Proof of Theorem sincossq

Step	Hyp	Ref	Expression
1		negcl 7779	. . 3 |- ( A e. CC -> -u A e. CC )
2		cosadd 11177	. . 3 |- ( ( A e. CC /\ -u A e. CC ) -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) - ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) )
3	1, 2	mpdan 413	. 2 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) - ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) )
4		negid 7826	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( A + -u A ) = 0 )
5	4	fveq2d 5344	. . 3 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = ( cos ` 0 ) )
6		cos0 11170	. . 3 |- ( cos ` 0 ) = 1
7	5, 6	syl6eq 2143	. 2 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = 1 )
8		sincl 11146	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( sin ` A ) e. CC )
9	8	sqcld 10199	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) e. CC )
10		coscl 11147	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( cos ` A ) e. CC )
11	10	sqcld 10199	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) e. CC )
12	9, 11	addcomd 7730	. . 3 |- ( A e. CC -> ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) = ( ( ( cos ` A ) ^ 2 ) + ( ( sin ` A ) ^ 2 ) ) )
13	10	sqvald 10198	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` A ) ) )
14		cosneg 11167	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( cos ` -u A ) = ( cos ` A ) )
15	14	oveq2d 5706	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` A ) ) )
16	13, 15	eqtr4d 2130	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) )
17	8	sqvald 10198	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = ( ( sin ` A ) x. ( sin ` A ) ) )
18		sinneg 11166	. . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( sin ` -u A ) = -u ( sin ` A ) )
19	18	negeqd 7774	. . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> -u ( sin ` -u A ) = -u -u ( sin ` A ) )
20	8	negnegd 7881	. . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> -u -u ( sin ` A ) = ( sin ` A ) )
21	19, 20	eqtrd 2127	. . . . . . 7 |- ( A e. CC -> -u ( sin ` -u A ) = ( sin ` A ) )
22	21	oveq2d 5706	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) = ( ( sin ` A ) x. ( sin ` A ) ) )
23	17, 22	eqtr4d 2130	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) )
24	1	sincld 11150	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( sin ` -u A ) e. CC )
25	8, 24	mulneg2d 7987	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) = -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) )
26	23, 25	eqtrd 2127	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) )
27	16, 26	oveq12d 5708	. . 3 |- ( A e. CC -> ( ( ( cos ` A ) ^ 2 ) + ( ( sin ` A ) ^ 2 ) ) = ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) + -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) )
28	1	coscld 11151	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( cos ` -u A ) e. CC )
29	10, 28	mulcld 7605	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) e. CC )
30	8, 24	mulcld 7605	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) e. CC )
31	29, 30	negsubd 7896	. . 3 |- ( A e. CC -> ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) + -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) = ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) - ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) )
32	12, 27, 31	3eqtrrd 2132	. 2 |- ( A e. CC -> ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) - ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) = ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) )
33	3, 7, 32	3eqtr3rd 2136	1 |- ( A e. CC -> ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) = 1 )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1296   e. wcel 1445   ` cfv 5049  (class class class)co 5690   CCcc 7445   0cc0 7447   1c1 7448   + caddc 7450   x. cmul 7452   - cmin 7750   -ucneg 7751   2c2 8571   ^cexp 10069   sincsin 11083   cosccos 11084

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 582  ax-in2 583  ax-io 668  ax-5 1388  ax-7 1389  ax-gen 1390  ax-ie1 1434  ax-ie2 1435  ax-8 1447  ax-10 1448  ax-11 1449  ax-i12 1450  ax-bndl 1451  ax-4 1452  ax-13 1456  ax-14 1457  ax-17 1471  ax-i9 1475  ax-ial 1479  ax-i5r 1480  ax-ext 2077  ax-coll 3975  ax-sep 3978  ax-nul 3986  ax-pow 4030  ax-pr 4060  ax-un 4284  ax-setind 4381  ax-iinf 4431  ax-cnex 7533  ax-resscn 7534  ax-1cn 7535  ax-1re 7536  ax-icn 7537  ax-addcl 7538  ax-addrcl 7539  ax-mulcl 7540  ax-mulrcl 7541  ax-addcom 7542  ax-mulcom 7543  ax-addass 7544  ax-mulass 7545  ax-distr 7546  ax-i2m1 7547  ax-0lt1 7548  ax-1rid 7549  ax-0id 7550  ax-rnegex 7551  ax-precex 7552  ax-cnre 7553  ax-pre-ltirr 7554  ax-pre-ltwlin 7555  ax-pre-lttrn 7556  ax-pre-apti 7557  ax-pre-ltadd 7558  ax-pre-mulgt0 7559  ax-pre-mulext 7560  ax-arch 7561  ax-caucvg 7562

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 784  df-3or 928  df-3an 929  df-tru 1299  df-fal 1302  df-nf 1402  df-sb 1700  df-eu 1958  df-mo 1959  df-clab 2082  df-cleq 2088  df-clel 2091  df-nfc 2224  df-ne 2263  df-nel 2358  df-ral 2375  df-rex 2376  df-reu 2377  df-rmo 2378  df-rab 2379  df-v 2635  df-sbc 2855  df-csb 2948  df-dif 3015  df-un 3017  df-in 3019  df-ss 3026  df-nul 3303  df-if 3414  df-pw 3451  df-sn 3472  df-pr 3473  df-op 3475  df-uni 3676  df-int 3711  df-iun 3754  df-disj 3845  df-br 3868  df-opab 3922  df-mpt 3923  df-tr 3959  df-id 4144  df-po 4147  df-iso 4148  df-iord 4217  df-on 4219  df-ilim 4220  df-suc 4222  df-iom 4434  df-xp 4473  df-rel 4474  df-cnv 4475  df-co 4476  df-dm 4477  df-rn 4478  df-res 4479  df-ima 4480  df-iota 5014  df-fun 5051  df-fn 5052  df-f 5053  df-f1 5054  df-fo 5055  df-f1o 5056  df-fv 5057  df-isom 5058  df-riota 5646  df-ov 5693  df-oprab 5694  df-mpt2 5695  df-1st 5949  df-2nd 5950  df-recs 6108  df-irdg 6173  df-frec 6194  df-1o 6219  df-oadd 6223  df-er 6332  df-en 6538  df-dom 6539  df-fin 6540  df-sup 6759  df-pnf 7621  df-mnf 7622  df-xr 7623  df-ltxr 7624  df-le 7625  df-sub 7752  df-neg 7753  df-reap 8149  df-ap 8156  df-div 8237  df-inn 8521  df-2 8579  df-3 8580  df-4 8581  df-n0 8772  df-z 8849  df-uz 9119  df-q 9204  df-rp 9234  df-ico 9460  df-fz 9574  df-fzo 9703  df-seqfrec 10001  df-exp 10070  df-fac 10249  df-bc 10271  df-ihash 10299  df-cj 10391  df-re 10392  df-im 10393  df-rsqrt 10546  df-abs 10547  df-clim 10822  df-sumdc 10897  df-ef 11087  df-sin 11089  df-cos 11090

This theorem is referenced by:  cos2t  11190  cos2tsin  11191  sinbnd  11192  cosbnd  11193  absefi  11207