Theorem cos11 15718

Description: Cosine is one-to-one over the closed interval from 0 to π. (Contributed by Paul Chapman, 16-Mar-2008.) (Revised by Jim Kingdon, 6-May-2024.)

Assertion

Ref	Expression
cos11	⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ (cos‘𝐴) = (cos‘𝐵)))

Proof of Theorem cos11

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 5670	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (cos‘𝐴) = (cos‘𝐵))
2		simpll 527	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐴 < 𝐵) → 𝐴 ∈ (0[,]π))
3		simplr 529	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐴 < 𝐵) → 𝐵 ∈ (0[,]π))
4		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐴 < 𝐵) → 𝐴 < 𝐵)
5	2, 3, 4	cosordlem 15714	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐴 < 𝐵) → (cos‘𝐵) < (cos‘𝐴))
6	5	ex 115	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 < 𝐵 → (cos‘𝐵) < (cos‘𝐴)))
7		simplr 529	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐵 < 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]π))
8		simpll 527	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐵 < 𝐴) → 𝐴 ∈ (0[,]π))
9		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐵 < 𝐴) → 𝐵 < 𝐴)
10	7, 8, 9	cosordlem 15714	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) ∧ 𝐵 < 𝐴) → (cos‘𝐴) < (cos‘𝐵))
11	10	ex 115	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐵 < 𝐴 → (cos‘𝐴) < (cos‘𝐵)))
12	6, 11	orim12d 794	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → ((𝐴 < 𝐵 ∨ 𝐵 < 𝐴) → ((cos‘𝐵) < (cos‘𝐴) ∨ (cos‘𝐴) < (cos‘𝐵))))
13		0re 8274	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℝ
14		pire 15651	. . . . . . . . 9 ⊢ π ∈ ℝ
15	13, 14	elicc2i 10272	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ π))
16	15	simp1bi 1039	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 𝐴 ∈ ℝ)
17	16	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → 𝐴 ∈ ℝ)
18	13, 14	elicc2i 10272	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ (0[,]π) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐵 ∧ 𝐵 ≤ π))
19	18	simp1bi 1039	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ (0[,]π) → 𝐵 ∈ ℝ)
20	19	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → 𝐵 ∈ ℝ)
21		reaplt 8862	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 # 𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵 ∨ 𝐵 < 𝐴)))
22	17, 20, 21	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 # 𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵 ∨ 𝐵 < 𝐴)))
23	17	recoscld 12410	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
24	20	recoscld 12410	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (cos‘𝐵) ∈ ℝ)
25		reaplt 8862	. . . . . . 7 ⊢ (((cos‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐵) ∈ ℝ) → ((cos‘𝐴) # (cos‘𝐵) ↔ ((cos‘𝐴) < (cos‘𝐵) ∨ (cos‘𝐵) < (cos‘𝐴))))
26	23, 24, 25	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → ((cos‘𝐴) # (cos‘𝐵) ↔ ((cos‘𝐴) < (cos‘𝐵) ∨ (cos‘𝐵) < (cos‘𝐴))))
27		orcom 736	. . . . . 6 ⊢ (((cos‘𝐴) < (cos‘𝐵) ∨ (cos‘𝐵) < (cos‘𝐴)) ↔ ((cos‘𝐵) < (cos‘𝐴) ∨ (cos‘𝐴) < (cos‘𝐵)))
28	26, 27	bitrdi 196	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → ((cos‘𝐴) # (cos‘𝐵) ↔ ((cos‘𝐵) < (cos‘𝐴) ∨ (cos‘𝐴) < (cos‘𝐵))))
29	12, 22, 28	3imtr4d 203	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 # 𝐵 → (cos‘𝐴) # (cos‘𝐵)))
30	29	con3d 636	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (¬ (cos‘𝐴) # (cos‘𝐵) → ¬ 𝐴 # 𝐵))
31	23	recnd 8302	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
32	24	recnd 8302	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (cos‘𝐵) ∈ ℂ)
33		apti 8896	. . . 4 ⊢ (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐵) ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) = (cos‘𝐵) ↔ ¬ (cos‘𝐴) # (cos‘𝐵)))
34	31, 32, 33	syl2anc 411	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → ((cos‘𝐴) = (cos‘𝐵) ↔ ¬ (cos‘𝐴) # (cos‘𝐵)))
35	17	recnd 8302	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → 𝐴 ∈ ℂ)
36	20	recnd 8302	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → 𝐵 ∈ ℂ)
37		apti 8896	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))
38	35, 36, 37	syl2anc 411	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ¬ 𝐴 # 𝐵))
39	30, 34, 38	3imtr4d 203	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → ((cos‘𝐴) = (cos‘𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
40	1, 39	impbid2 143	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐵 ∈ (0[,]π)) → (𝐴 = 𝐵 ↔ (cos‘𝐴) = (cos‘𝐵)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716   = wceq 1398   ∈ wcel 2203   class class class wbr 4109  ‘cfv 5352  (class class class)co 6050  ℂcc 8125  ℝcr 8126  0cc0 8127   < clt 8308   ≤ cle 8309   # cap 8855  [,]cicc 10224  cosccos 12331  πcpi 12333

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 4225  ax-sep 4228  ax-nul 4236  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-iinf 4710  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-mulrcl 8226  ax-addcom 8227  ax-mulcom 8228  ax-addass 8229  ax-mulass 8230  ax-distr 8231  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-1rid 8234  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-precex 8237  ax-cnre 8238  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltwlin 8240  ax-pre-lttrn 8241  ax-pre-apti 8242  ax-pre-ltadd 8243  ax-pre-mulgt0 8244  ax-pre-mulext 8245  ax-arch 8246  ax-caucvg 8247  ax-pre-suploc 8248  ax-addf 8249  ax-mulf 8250

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  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 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-if 3621  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-disj 4086  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-tr 4209  df-id 4414  df-po 4417  df-iso 4418  df-iord 4487  df-on 4489  df-ilim 4490  df-suc 4492  df-iom 4713  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-isom 5361  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-of 6266  df-1st 6334  df-2nd 6335  df-recs 6536  df-irdg 6601  df-frec 6622  df-1o 6647  df-oadd 6651  df-er 6767  df-map 6884  df-pm 6885  df-en 6976  df-dom 6977  df-fin 6978  df-sup 7275  df-inf 7276  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-xr 8312  df-ltxr 8313  df-le 8314  df-sub 8446  df-neg 8447  df-reap 8849  df-ap 8856  df-div 8947  df-inn 9238  df-2 9296  df-3 9297  df-4 9298  df-5 9299  df-6 9300  df-7 9301  df-8 9302  df-9 9303  df-n0 9497  df-z 9578  df-uz 9854  df-q 9952  df-rp 9987  df-xneg 10105  df-xadd 10106  df-ioo 10225  df-ioc 10226  df-ico 10227  df-icc 10228  df-fz 10343  df-fzo 10477  df-seqfrec 10810  df-exp 10901  df-fac 11088  df-bc 11110  df-ihash 11139  df-shft 11500  df-cj 11527  df-re 11528  df-im 11529  df-rsqrt 11683  df-abs 11684  df-clim 11964  df-sumdc 12039  df-ef 12334  df-sin 12336  df-cos 12337  df-pi 12339  df-rest 13454  df-topgen 13473  df-psmet 14691  df-xmet 14692  df-met 14693  df-bl 14694  df-mopn 14695  df-top 14863  df-topon 14876  df-bases 14908  df-ntr 14961  df-cn 15053  df-cnp 15054  df-tx 15118  df-cncf 15436  df-limced 15521  df-dvap 15522

This theorem is referenced by:  ioocosf1o  15719