Theorem cos01gt0 12124

Description: The cosine of a positive real number less than or equal to 1 is positive. (Contributed by Paul Chapman, 19-Jan-2008.)

Assertion

Ref	Expression
cos01gt0	⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (cos‘𝐴))

Proof of Theorem cos01gt0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0xr 8132	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ*
2		1re 8084	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℝ
3		elioc2 10071	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1)))
4	1, 2, 3	mp2an 426	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1))
5	4	simp1bi 1015	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	resqcld 10857	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
7	6	recnd 8114	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
8		2cn 9120	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℂ
9		3cn 9124	. . . . . . . 8 ⊢ 3 ∈ ℂ
10		3ap0 9145	. . . . . . . 8 ⊢ 3 # 0
11	9, 10	pm3.2i 272	. . . . . . 7 ⊢ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)
12		div12ap 8780	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
13	8, 11, 12	mp3an13 1341	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℂ → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
14	7, 13	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
15		2z 9413	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
16		expgt0 10730	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
17	15, 16	mp3an2 1338	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
18	17	3adant3 1020	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1) → 0 < (𝐴↑2))
19	4, 18	sylbi 121	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (𝐴↑2))
20		2lt3 9220	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 < 3
21		2re 9119	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℝ
22		3re 9123	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 ∈ ℝ
23		3pos 9143	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 < 3
24	21, 22, 22, 23	ltdiv1ii 9015	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 < 3 ↔ (2 / 3) < (3 / 3))
25	20, 24	mpbi 145	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 / 3) < (3 / 3)
26	9, 10	dividapi 8831	. . . . . . . . 9 ⊢ (3 / 3) = 1
27	25, 26	breqtri 4073	. . . . . . . 8 ⊢ (2 / 3) < 1
28	21, 22, 10	redivclapi 8865	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 / 3) ∈ ℝ
29		ltmul2 8942	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 / 3) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2))) → ((2 / 3) < 1 ↔ ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1)))
30	28, 2, 29	mp3an12 1340	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2)) → ((2 / 3) < 1 ↔ ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1)))
31	27, 30	mpbii 148	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2)) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1))
32	6, 19, 31	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1))
33	7	mulridd 8102	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · 1) = (𝐴↑2))
34	32, 33	breqtrd 4074	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < (𝐴↑2))
35	14, 34	eqbrtrd 4070	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2))
36		0re 8085	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ
37		ltle 8173	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
38	36, 37	mpan 424	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
39	38	imdistani 445	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
40		le2sq2 10773	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 1)) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
41	2, 40	mpanr1 437	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝐴 ≤ 1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
42	39, 41	stoic3 1451	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
43	4, 42	sylbi 121	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
44		sq1 10791	. . . . 5 ⊢ (1↑2) = 1
45	43, 44	breqtrdi 4089	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ≤ 1)
46		redivclap 8817	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 3 # 0) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
47	22, 10, 46	mp3an23 1342	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℝ → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
48	6, 47	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
49		remulcl 8066	. . . . . 6 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ)
50	21, 48, 49	sylancr 414	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ)
51		ltletr 8175	. . . . . 6 ⊢ (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
52	2, 51	mp3an3 1339	. . . . 5 ⊢ (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℝ) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
53	50, 6, 52	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
54	35, 45, 53	mp2and 433	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1)
55		posdif 8541	. . . 4 ⊢ (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1 ↔ 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3)))))
56	50, 2, 55	sylancl 413	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1 ↔ 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3)))))
57	54, 56	mpbid 147	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))))
58		cos01bnd 12119	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3))))
59	58	simpld 112	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴))
60		resubcl 8349	. . . 4 ⊢ ((1 ∈ ℝ ∧ (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ)
61	2, 50, 60	sylancr 414	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ)
62	5	recoscld 12085	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
63		lttr 8159	. . 3 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → ((0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)) → 0 < (cos‘𝐴)))
64	36, 61, 62, 63	mp3an2i 1355	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)) → 0 < (cos‘𝐴)))
65	57, 59, 64	mp2and 433	1 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (cos‘𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 981   = wceq 1373   ∈ wcel 2177   class class class wbr 4048  ‘cfv 5277  (class class class)co 5954  ℂcc 7936  ℝcr 7937  0cc0 7938  1c1 7939   · cmul 7943  ℝ^*cxr 8119   < clt 8120   ≤ cle 8121   − cmin 8256   # cap 8667   / cdiv 8758  2c2 9100  3c3 9101  ℤcz 9385  (,]cioc 10024  ↑cexp 10696  cosccos 12006

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 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-coll 4164  ax-sep 4167  ax-nul 4175  ax-pow 4223  ax-pr 4258  ax-un 4485  ax-setind 4590  ax-iinf 4641  ax-cnex 8029  ax-resscn 8030  ax-1cn 8031  ax-1re 8032  ax-icn 8033  ax-addcl 8034  ax-addrcl 8035  ax-mulcl 8036  ax-mulrcl 8037  ax-addcom 8038  ax-mulcom 8039  ax-addass 8040  ax-mulass 8041  ax-distr 8042  ax-i2m1 8043  ax-0lt1 8044  ax-1rid 8045  ax-0id 8046  ax-rnegex 8047  ax-precex 8048  ax-cnre 8049  ax-pre-ltirr 8050  ax-pre-ltwlin 8051  ax-pre-lttrn 8052  ax-pre-apti 8053  ax-pre-ltadd 8054  ax-pre-mulgt0 8055  ax-pre-mulext 8056  ax-arch 8057  ax-caucvg 8058

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-nel 2473  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3001  df-csb 3096  df-dif 3170  df-un 3172  df-in 3174  df-ss 3181  df-nul 3463  df-if 3574  df-pw 3620  df-sn 3641  df-pr 3642  df-op 3644  df-uni 3854  df-int 3889  df-iun 3932  df-br 4049  df-opab 4111  df-mpt 4112  df-tr 4148  df-id 4345  df-po 4348  df-iso 4349  df-iord 4418  df-on 4420  df-ilim 4421  df-suc 4423  df-iom 4644  df-xp 4686  df-rel 4687  df-cnv 4688  df-co 4689  df-dm 4690  df-rn 4691  df-res 4692  df-ima 4693  df-iota 5238  df-fun 5279  df-fn 5280  df-f 5281  df-f1 5282  df-fo 5283  df-f1o 5284  df-fv 5285  df-isom 5286  df-riota 5909  df-ov 5957  df-oprab 5958  df-mpo 5959  df-1st 6236  df-2nd 6237  df-recs 6401  df-irdg 6466  df-frec 6487  df-1o 6512  df-oadd 6516  df-er 6630  df-en 6838  df-dom 6839  df-fin 6840  df-pnf 8122  df-mnf 8123  df-xr 8124  df-ltxr 8125  df-le 8126  df-sub 8258  df-neg 8259  df-reap 8661  df-ap 8668  df-div 8759  df-inn 9050  df-2 9108  df-3 9109  df-4 9110  df-5 9111  df-6 9112  df-7 9113  df-8 9114  df-n0 9309  df-z 9386  df-uz 9662  df-q 9754  df-rp 9789  df-ioc 10028  df-ico 10029  df-fz 10144  df-fzo 10278  df-seqfrec 10606  df-exp 10697  df-fac 10884  df-ihash 10934  df-shft 11176  df-cj 11203  df-re 11204  df-im 11205  df-rsqrt 11359  df-abs 11360  df-clim 11640  df-sumdc 11715  df-ef 12009  df-cos 12012

This theorem is referenced by:  sin02gt0  12125  sincos1sgn  12126  tangtx  15360