Theorem sincossq 11783

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 8182	. . 3 |- ( A e. CC -> -u A e. CC )
2		cosadd 11772	. . 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 421	. 2 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = ( ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) - ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) ) )
4		negid 8229	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( A + -u A ) = 0 )
5	4	fveq2d 5535	. . 3 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = ( cos ` 0 ) )
6		cos0 11765	. . 3 |- ( cos ` 0 ) = 1
7	5, 6	eqtrdi 2238	. 2 |- ( A e. CC -> ( cos ` ( A + -u A ) ) = 1 )
8		sincl 11741	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( sin ` A ) e. CC )
9	8	sqcld 10678	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) e. CC )
10		coscl 11742	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( cos ` A ) e. CC )
11	10	sqcld 10678	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) e. CC )
12	9, 11	addcomd 8133	. . 3 |- ( A e. CC -> ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) = ( ( ( cos ` A ) ^ 2 ) + ( ( sin ` A ) ^ 2 ) ) )
13	10	sqvald 10677	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` A ) ) )
14		cosneg 11762	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( cos ` -u A ) = ( cos ` A ) )
15	14	oveq2d 5908	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` A ) ) )
16	13, 15	eqtr4d 2225	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) ^ 2 ) = ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) )
17	8	sqvald 10677	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = ( ( sin ` A ) x. ( sin ` A ) ) )
18		sinneg 11761	. . . . . . . . 9 |- ( A e. CC -> ( sin ` -u A ) = -u ( sin ` A ) )
19	18	negeqd 8177	. . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> -u ( sin ` -u A ) = -u -u ( sin ` A ) )
20	8	negnegd 8284	. . . . . . . 8 |- ( A e. CC -> -u -u ( sin ` A ) = ( sin ` A ) )
21	19, 20	eqtrd 2222	. . . . . . 7 |- ( A e. CC -> -u ( sin ` -u A ) = ( sin ` A ) )
22	21	oveq2d 5908	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) = ( ( sin ` A ) x. ( sin ` A ) ) )
23	17, 22	eqtr4d 2225	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) )
24	1	sincld 11745	. . . . . 6 |- ( A e. CC -> ( sin ` -u A ) e. CC )
25	8, 24	mulneg2d 8394	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. -u ( sin ` -u A ) ) = -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) )
26	23, 25	eqtrd 2222	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) ^ 2 ) = -u ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) )
27	16, 26	oveq12d 5910	. . 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 11746	. . . . 5 |- ( A e. CC -> ( cos ` -u A ) e. CC )
29	10, 28	mulcld 8003	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( cos ` A ) x. ( cos ` -u A ) ) e. CC )
30	8, 24	mulcld 8003	. . . 4 |- ( A e. CC -> ( ( sin ` A ) x. ( sin ` -u A ) ) e. CC )
31	29, 30	negsubd 8299	. . 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 2227	. 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 2231	1 |- ( A e. CC -> ( ( ( sin ` A ) ^ 2 ) + ( ( cos ` A ) ^ 2 ) ) = 1 )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1364   e. wcel 2160   ` cfv 5232  (class class class)co 5892   CCcc 7834   0cc0 7836   1c1 7837   + caddc 7839   x. cmul 7841   - cmin 8153   -ucneg 8154   2c2 8995   ^cexp 10545   sincsin 11679   cosccos 11680

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 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4189  ax-pr 4224  ax-un 4448  ax-setind 4551  ax-iinf 4602  ax-cnex 7927  ax-resscn 7928  ax-1cn 7929  ax-1re 7930  ax-icn 7931  ax-addcl 7932  ax-addrcl 7933  ax-mulcl 7934  ax-mulrcl 7935  ax-addcom 7936  ax-mulcom 7937  ax-addass 7938  ax-mulass 7939  ax-distr 7940  ax-i2m1 7941  ax-0lt1 7942  ax-1rid 7943  ax-0id 7944  ax-rnegex 7945  ax-precex 7946  ax-cnre 7947  ax-pre-ltirr 7948  ax-pre-ltwlin 7949  ax-pre-lttrn 7950  ax-pre-apti 7951  ax-pre-ltadd 7952  ax-pre-mulgt0 7953  ax-pre-mulext 7954  ax-arch 7955  ax-caucvg 7956

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-disj 3996  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4308  df-po 4311  df-iso 4312  df-iord 4381  df-on 4383  df-ilim 4384  df-suc 4386  df-iom 4605  df-xp 4647  df-rel 4648  df-cnv 4649  df-co 4650  df-dm 4651  df-rn 4652  df-res 4653  df-ima 4654  df-iota 5193  df-fun 5234  df-fn 5235  df-f 5236  df-f1 5237  df-fo 5238  df-f1o 5239  df-fv 5240  df-isom 5241  df-riota 5848  df-ov 5895  df-oprab 5896  df-mpo 5897  df-1st 6160  df-2nd 6161  df-recs 6325  df-irdg 6390  df-frec 6411  df-1o 6436  df-oadd 6440  df-er 6554  df-en 6762  df-dom 6763  df-fin 6764  df-sup 7008  df-pnf 8019  df-mnf 8020  df-xr 8021  df-ltxr 8022  df-le 8023  df-sub 8155  df-neg 8156  df-reap 8557  df-ap 8564  df-div 8655  df-inn 8945  df-2 9003  df-3 9004  df-4 9005  df-n0 9202  df-z 9279  df-uz 9554  df-q 9645  df-rp 9679  df-ico 9919  df-fz 10034  df-fzo 10168  df-seqfrec 10472  df-exp 10546  df-fac 10733  df-bc 10755  df-ihash 10783  df-cj 10878  df-re 10879  df-im 10880  df-rsqrt 11034  df-abs 11035  df-clim 11314  df-sumdc 11389  df-ef 11683  df-sin 11685  df-cos 11686

This theorem is referenced by:  cos2t  11785  cos2tsin  11786  sinbnd  11787  cosbnd  11788  absefi  11803  sinhalfpilem  14649  sincos6thpi  14700