Theorem cos01gt0 12445

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 8319	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ*
2		1re 8272	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℝ
3		elioc2 10268	. . . . . . . . . 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 1039	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	resqcld 11060	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
7	6	recnd 8301	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
8		2cn 9307	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℂ
9		3cn 9311	. . . . . . . 8 ⊢ 3 ∈ ℂ
10		3ap0 9332	. . . . . . . 8 ⊢ 3 # 0
11	9, 10	pm3.2i 272	. . . . . . 7 ⊢ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)
12		div12ap 8967	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (3 ∈ ℂ ∧ 3 # 0)) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
13	8, 11, 12	mp3an13 1365	. . . . . 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 9604	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
16		expgt0 10933	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
17	15, 16	mp3an2 1362	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
18	17	3adant3 1044	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ 1) → 0 < (𝐴↑2))
19	4, 18	sylbi 121	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (𝐴↑2))
20		2lt3 9407	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 < 3
21		2re 9306	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℝ
22		3re 9310	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 ∈ ℝ
23		3pos 9330	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 < 3
24	21, 22, 22, 23	ltdiv1ii 9202	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 < 3 ↔ (2 / 3) < (3 / 3))
25	20, 24	mpbi 145	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 / 3) < (3 / 3)
26	9, 10	dividapi 9018	. . . . . . . . 9 ⊢ (3 / 3) = 1
27	25, 26	breqtri 4133	. . . . . . . 8 ⊢ (2 / 3) < 1
28	21, 22, 10	redivclapi 9052	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 / 3) ∈ ℝ
29		ltmul2 9129	. . . . . . . . 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 1364	. . . . . . . 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 8290	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · 1) = (𝐴↑2))
34	32, 33	breqtrd 4134	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < (𝐴↑2))
35	14, 34	eqbrtrd 4130	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2))
36		0re 8273	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ
37		ltle 8360	. . . . . . . . 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 10976	. . . . . . . 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 1476	. . . . . 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 10994	. . . . 5 ⊢ (1↑2) = 1
45	43, 44	breqtrdi 4149	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ≤ 1)
46		redivclap 9004	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 3 # 0) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
47	22, 10, 46	mp3an23 1366	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℝ → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
48	6, 47	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
49		remulcl 8254	. . . . . 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 8362	. . . . . 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 1363	. . . . 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 8728	. . . 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 12440	. . 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 8536	. . . 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 12406	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
63		lttr 8346	. . 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 1379	. 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 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2203   class class class wbr 4108  ‘cfv 5351  (class class class)co 6049  ℂcc 8124  ℝcr 8125  0cc0 8126  1c1 8127   · cmul 8131  ℝ^*cxr 8306   < clt 8307   ≤ cle 8308   − cmin 8443   # cap 8854   / cdiv 8945  2c2 9287  3c3 9288  ℤcz 9576  (,]cioc 10221  ↑cexp 10899  cosccos 12327

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4224  ax-sep 4227  ax-nul 4235  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-iinf 4709  ax-cnex 8217  ax-resscn 8218  ax-1cn 8219  ax-1re 8220  ax-icn 8221  ax-addcl 8222  ax-addrcl 8223  ax-mulcl 8224  ax-mulrcl 8225  ax-addcom 8226  ax-mulcom 8227  ax-addass 8228  ax-mulass 8229  ax-distr 8230  ax-i2m1 8231  ax-0lt1 8232  ax-1rid 8233  ax-0id 8234  ax-rnegex 8235  ax-precex 8236  ax-cnre 8237  ax-pre-ltirr 8238  ax-pre-ltwlin 8239  ax-pre-lttrn 8240  ax-pre-apti 8241  ax-pre-ltadd 8242  ax-pre-mulgt0 8243  ax-pre-mulext 8244  ax-arch 8245  ax-caucvg 8246

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3508  df-if 3620  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-iun 3992  df-br 4109  df-opab 4171  df-mpt 4172  df-tr 4208  df-id 4413  df-po 4416  df-iso 4417  df-iord 4486  df-on 4488  df-ilim 4489  df-suc 4491  df-iom 4712  df-xp 4754  df-rel 4755  df-cnv 4756  df-co 4757  df-dm 4758  df-rn 4759  df-res 4760  df-ima 4761  df-iota 5311  df-fun 5353  df-fn 5354  df-f 5355  df-f1 5356  df-fo 5357  df-f1o 5358  df-fv 5359  df-isom 5360  df-riota 6002  df-ov 6052  df-oprab 6053  df-mpo 6054  df-1st 6333  df-2nd 6334  df-recs 6535  df-irdg 6600  df-frec 6621  df-1o 6646  df-oadd 6650  df-er 6766  df-en 6975  df-dom 6976  df-fin 6977  df-pnf 8309  df-mnf 8310  df-xr 8311  df-ltxr 8312  df-le 8313  df-sub 8445  df-neg 8446  df-reap 8848  df-ap 8855  df-div 8946  df-inn 9237  df-2 9295  df-3 9296  df-4 9297  df-5 9298  df-6 9299  df-7 9300  df-8 9301  df-n0 9496  df-z 9577  df-uz 9853  df-q 9951  df-rp 9986  df-ioc 10225  df-ico 10226  df-fz 10342  df-fzo 10476  df-seqfrec 10809  df-exp 10900  df-fac 11087  df-ihash 11137  df-shft 11496  df-cj 11523  df-re 11524  df-im 11525  df-rsqrt 11679  df-abs 11680  df-clim 11960  df-sumdc 12035  df-ef 12330  df-cos 12333

This theorem is referenced by:  sin02gt0  12446  sincos1sgn  12447  tangtx  15695