Theorem cos01bnd 12277

Description: Bounds on the cosine of a positive real number less than or equal to 1. (Contributed by Paul Chapman, 19-Jan-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014.)

Assertion

Ref	Expression
cos01bnd	⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3))))

Proof of Theorem cos01bnd

Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0xr 8201	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ*
2		1re 8153	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℝ
3		elioc2 10140	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1)))
4	1, 2, 3	mp2an 426	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1))
5	4	simp1bi 1036	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ∈ ℝ)
6		eqid 2229	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))
7	6	recos4p 12238	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) = ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))))
8	5, 7	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) = ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))))
9	8	eqcomd 2235	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) = (cos‘𝐴))
10	5	recoscld 12243	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
11	10	recnd 8183	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
12	5	resqcld 10929	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
13	12	rehalfcld 9366	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 2) ∈ ℝ)
14		resubcl 8418	. . . . . . . 8 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) / 2) ∈ ℝ) → (1 − ((𝐴↑2) / 2)) ∈ ℝ)
15	2, 13, 14	sylancr 414	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − ((𝐴↑2) / 2)) ∈ ℝ)
16	15	recnd 8183	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − ((𝐴↑2) / 2)) ∈ ℂ)
17		ax-icn 8102	. . . . . . . . . 10 ⊢ i ∈ ℂ
18	5	recnd 8183	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ∈ ℂ)
19		mulcl 8134	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
20	17, 18, 19	sylancr 414	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
21		4nn0 9396	. . . . . . . . 9 ⊢ 4 ∈ ℕ0
22	6	eftlcl 12207	. . . . . . . . 9 ⊢ (((i · 𝐴) ∈ ℂ ∧ 4 ∈ ℕ0) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘) ∈ ℂ)
23	20, 21, 22	sylancl 413	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘) ∈ ℂ)
24	23	recld 11457	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) ∈ ℝ)
25	24	recnd 8183	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) ∈ ℂ)
26	11, 16, 25	subaddd 8483	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2))) = (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) ↔ ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) = (cos‘𝐴)))
27	9, 26	mpbird 167	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2))) = (ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)))
28	27	fveq2d 5633	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2)))) = (abs‘(ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))))
29	25	abscld 11700	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘(ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) ∈ ℝ)
30	23	abscld 11700	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) ∈ ℝ)
31		6nn 9284	. . . . 5 ⊢ 6 ∈ ℕ
32		nndivre 9154	. . . . 5 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → ((𝐴↑2) / 6) ∈ ℝ)
33	12, 31, 32	sylancl 413	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 6) ∈ ℝ)
34		absrele 11602	. . . . 5 ⊢ (Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘) ∈ ℂ → (abs‘(ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) ≤ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)))
35	23, 34	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘(ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) ≤ (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)))
36		reexpcl 10786	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℕ0) → (𝐴↑4) ∈ ℝ)
37	5, 21, 36	sylancl 413	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑4) ∈ ℝ)
38		nndivre 9154	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴↑4) ∈ ℝ ∧ 6 ∈ ℕ) → ((𝐴↑4) / 6) ∈ ℝ)
39	37, 31, 38	sylancl 413	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑4) / 6) ∈ ℝ)
40	6	ef01bndlem 12275	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) < ((𝐴↑4) / 6))
41		2nn0 9394	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℕ0
42	41	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 2 ∈ ℕ0)
43		4z 9484	. . . . . . . . 9 ⊢ 4 ∈ ℤ
44		2re 9188	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℝ
45		4re 9195	. . . . . . . . . 10 ⊢ 4 ∈ ℝ
46		2lt4 9292	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 < 4
47	44, 45, 46	ltleii 8257	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ≤ 4
48		2z 9482	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
49	48	eluz1i 9737	. . . . . . . . 9 ⊢ (4 ∈ (ℤ≥‘2) ↔ (4 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 4))
50	43, 47, 49	mpbir2an 948	. . . . . . . 8 ⊢ 4 ∈ (ℤ≥‘2)
51	50	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 4 ∈ (ℤ≥‘2))
52	4	simp2bi 1037	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < 𝐴)
53		0re 8154	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ
54		ltle 8242	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
55	53, 5, 54	sylancr 414	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
56	52, 55	mpd 13	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 ≤ 𝐴)
57	4	simp3bi 1038	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ≤ 1)
58	5, 42, 51, 56, 57	leexp2rd 10933	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑4) ≤ (𝐴↑2))
59		6re 9199	. . . . . . . 8 ⊢ 6 ∈ ℝ
60	59	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 6 ∈ ℝ)
61		6pos 9219	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < 6
62	61	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < 6)
63		lediv1 9024	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴↑4) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ (6 ∈ ℝ ∧ 0 < 6)) → ((𝐴↑4) ≤ (𝐴↑2) ↔ ((𝐴↑4) / 6) ≤ ((𝐴↑2) / 6)))
64	37, 12, 60, 62, 63	syl112anc 1275	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑4) ≤ (𝐴↑2) ↔ ((𝐴↑4) / 6) ≤ ((𝐴↑2) / 6)))
65	58, 64	mpbid 147	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑4) / 6) ≤ ((𝐴↑2) / 6))
66	30, 39, 33, 40, 65	ltletrd 8578	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘)) < ((𝐴↑2) / 6))
67	29, 30, 33, 35, 66	lelttrd 8279	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘(ℜ‘Σ𝑘 ∈ (ℤ≥‘4)((𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / (!‘𝑛)))‘𝑘))) < ((𝐴↑2) / 6))
68	28, 67	eqbrtrd 4105	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (abs‘((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2)))) < ((𝐴↑2) / 6))
69	10, 15, 33	absdifltd 11697	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((abs‘((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2)))) < ((𝐴↑2) / 6) ↔ (((1 − ((𝐴↑2) / 2)) − ((𝐴↑2) / 6)) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + ((𝐴↑2) / 6)))))
70		1cnd 8170	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 1 ∈ ℂ)
71	13	recnd 8183	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 2) ∈ ℂ)
72	33	recnd 8183	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 6) ∈ ℂ)
73	70, 71, 72	subsub4d 8496	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) − ((𝐴↑2) / 6)) = (1 − (((𝐴↑2) / 2) + ((𝐴↑2) / 6))))
74		halfpm6th 9339	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((1 / 2) − (1 / 6)) = (1 / 3) ∧ ((1 / 2) + (1 / 6)) = (2 / 3))
75	74	simpri 113	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 / 2) + (1 / 6)) = (2 / 3)
76	75	oveq2i 6018	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴↑2) · ((1 / 2) + (1 / 6))) = ((𝐴↑2) · (2 / 3))
77	12	recnd 8183	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
78		2cn 9189	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
79		2ap0 9211	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 # 0
80	78, 79	recclapi 8897	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 / 2) ∈ ℂ
81		6cn 9200	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 6 ∈ ℂ
82	31	nnap0i 9149	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 6 # 0
83	81, 82	recclapi 8897	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1 / 6) ∈ ℂ
84		adddi 8139	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 6) ∈ ℂ) → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) + (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) + ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
85	80, 83, 84	mp3an23 1363	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) + (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) + ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
86	77, 85	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) + (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) + ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
87	76, 86	eqtr3id 2276	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) + ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
88		3cn 9193	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 ∈ ℂ
89		3ap0 9214	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 # 0
90	88, 89	pm3.2i 272	. . . . . . . . . 10 ⊢ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)
91		div12ap 8849	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
92	78, 90, 91	mp3an13 1362	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
93	77, 92	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
94		divrecap 8843	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 # 0) → ((𝐴↑2) / 2) = ((𝐴↑2) · (1 / 2)))
95	78, 79, 94	mp3an23 1363	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → ((𝐴↑2) / 2) = ((𝐴↑2) · (1 / 2)))
96	77, 95	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 2) = ((𝐴↑2) · (1 / 2)))
97		divrecap 8843	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ 6 # 0) → ((𝐴↑2) / 6) = ((𝐴↑2) · (1 / 6)))
98	81, 82, 97	mp3an23 1363	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → ((𝐴↑2) / 6) = ((𝐴↑2) · (1 / 6)))
99	77, 98	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 6) = ((𝐴↑2) · (1 / 6)))
100	96, 99	oveq12d 6025	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((𝐴↑2) / 2) + ((𝐴↑2) / 6)) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) + ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
101	87, 93, 100	3eqtr4rd 2273	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((𝐴↑2) / 2) + ((𝐴↑2) / 6)) = (2 · ((𝐴↑2) / 3)))
102	101	oveq2d 6023	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (((𝐴↑2) / 2) + ((𝐴↑2) / 6))) = (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))))
103	73, 102	eqtrd 2262	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) − ((𝐴↑2) / 6)) = (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))))
104	103	breq1d 4093	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((1 − ((𝐴↑2) / 2)) − ((𝐴↑2) / 6)) < (cos‘𝐴) ↔ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)))
105	70, 71, 72	subsubd 8493	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (((𝐴↑2) / 2) − ((𝐴↑2) / 6))) = ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + ((𝐴↑2) / 6)))
106	74	simpli 111	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1 / 2) − (1 / 6)) = (1 / 3)
107	106	oveq2i 6018	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴↑2) · ((1 / 2) − (1 / 6))) = ((𝐴↑2) · (1 / 3))
108		subdi 8539	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (1 / 2) ∈ ℂ ∧ (1 / 6) ∈ ℂ) → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) − (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) − ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
109	80, 83, 108	mp3an23 1363	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) − (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) − ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
110	77, 109	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · ((1 / 2) − (1 / 6))) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) − ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
111	107, 110	eqtr3id 2276	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (1 / 3)) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) − ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
112		divrecap 8843	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0) → ((𝐴↑2) / 3) = ((𝐴↑2) · (1 / 3)))
113	88, 89, 112	mp3an23 1363	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → ((𝐴↑2) / 3) = ((𝐴↑2) · (1 / 3)))
114	77, 113	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 3) = ((𝐴↑2) · (1 / 3)))
115	96, 99	oveq12d 6025	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((𝐴↑2) / 2) − ((𝐴↑2) / 6)) = (((𝐴↑2) · (1 / 2)) − ((𝐴↑2) · (1 / 6))))
116	111, 114, 115	3eqtr4rd 2273	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((𝐴↑2) / 2) − ((𝐴↑2) / 6)) = ((𝐴↑2) / 3))
117	116	oveq2d 6023	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (((𝐴↑2) / 2) − ((𝐴↑2) / 6))) = (1 − ((𝐴↑2) / 3)))
118	105, 117	eqtr3d 2264	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + ((𝐴↑2) / 6)) = (1 − ((𝐴↑2) / 3)))
119	118	breq2d 4095	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((cos‘𝐴) < ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + ((𝐴↑2) / 6)) ↔ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3))))
120	104, 119	anbi12d 473	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((((1 − ((𝐴↑2) / 2)) − ((𝐴↑2) / 6)) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < ((1 − ((𝐴↑2) / 2)) + ((𝐴↑2) / 6))) ↔ ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3)))))
121	69, 120	bitrd 188	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((abs‘((cos‘𝐴) − (1 − ((𝐴↑2) / 2)))) < ((𝐴↑2) / 6) ↔ ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3)))))
122	68, 121	mpbid 147	1 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1002   = wceq 1395   ∈ wcel 2200   class class class wbr 4083   ↦ cmpt 4145  ‘cfv 5318  (class class class)co 6007  ℂcc 8005  ℝcr 8006  0cc0 8007  1c1 8008  ici 8009   + caddc 8010   · cmul 8012  ℝ^*cxr 8188   < clt 8189   ≤ cle 8190   − cmin 8325   # cap 8736   / cdiv 8827  ℕcn 9118  2c2 9169  3c3 9170  4c4 9171  6c6 9173  ℕ₀cn0 9377  ℤcz 9454  ℤ_≥cuz 9730  (,]cioc 10093  ↑cexp 10768  !cfa 10955  ℜcre 11359  abscabs 11516  Σcsu 11872  cosccos 12164

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680  ax-cnex 8098  ax-resscn 8099  ax-1cn 8100  ax-1re 8101  ax-icn 8102  ax-addcl 8103  ax-addrcl 8104  ax-mulcl 8105  ax-mulrcl 8106  ax-addcom 8107  ax-mulcom 8108  ax-addass 8109  ax-mulass 8110  ax-distr 8111  ax-i2m1 8112  ax-0lt1 8113  ax-1rid 8114  ax-0id 8115  ax-rnegex 8116  ax-precex 8117  ax-cnre 8118  ax-pre-ltirr 8119  ax-pre-ltwlin 8120  ax-pre-lttrn 8121  ax-pre-apti 8122  ax-pre-ltadd 8123  ax-pre-mulgt0 8124  ax-pre-mulext 8125  ax-arch 8126  ax-caucvg 8127

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4384  df-po 4387  df-iso 4388  df-iord 4457  df-on 4459  df-ilim 4460  df-suc 4462  df-iom 4683  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-isom 5327  df-riota 5960  df-ov 6010  df-oprab 6011  df-mpo 6012  df-1st 6292  df-2nd 6293  df-recs 6457  df-irdg 6522  df-frec 6543  df-1o 6568  df-oadd 6572  df-er 6688  df-en 6896  df-dom 6897  df-fin 6898  df-pnf 8191  df-mnf 8192  df-xr 8193  df-ltxr 8194  df-le 8195  df-sub 8327  df-neg 8328  df-reap 8730  df-ap 8737  df-div 8828  df-inn 9119  df-2 9177  df-3 9178  df-4 9179  df-5 9180  df-6 9181  df-7 9182  df-8 9183  df-n0 9378  df-z 9455  df-uz 9731  df-q 9823  df-rp 9858  df-ioc 10097  df-ico 10098  df-fz 10213  df-fzo 10347  df-seqfrec 10678  df-exp 10769  df-fac 10956  df-ihash 11006  df-shft 11334  df-cj 11361  df-re 11362  df-im 11363  df-rsqrt 11517  df-abs 11518  df-clim 11798  df-sumdc 11873  df-ef 12167  df-cos 12170

This theorem is referenced by:  cos1bnd  12278  cos01gt0  12282  tangtx  15520