Theorem coseq00topi 14527

Description: Location of the zeroes of cosine in (0[,]π). (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Assertion

Ref	Expression
coseq00topi	⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → ((cos‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = (π / 2)))

Proof of Theorem coseq00topi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0re 7970	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ ℝ
2		pire 14478	. . . . 5 ⊢ π ∈ ℝ
3	1, 2	elicc2i 9952	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ π))
4	3	simp1bi 1013	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 𝐴 ∈ ℝ)
5		neghalfpire 14485	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ
6	5	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → -(π / 2) ∈ ℝ)
7	1	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 0 ∈ ℝ)
8		pirp 14481	. . . . . . . 8 ⊢ π ∈ ℝ+
9		rphalfcl 9694	. . . . . . . 8 ⊢ (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
10	8, 9	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ+
11		rpgt0 9678	. . . . . . 7 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 0 < (π / 2)
13		halfpire 14484	. . . . . . 7 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ
14		lt0neg2 8439	. . . . . . 7 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ → (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0))
15	13, 14	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0)
16	12, 15	mpbi 145	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) < 0
17	16	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → -(π / 2) < 0)
18	3	simp2bi 1014	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 0 ≤ 𝐴)
19	6, 7, 4, 17, 18	ltletrd 8393	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → -(π / 2) < 𝐴)
20	2	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → π ∈ ℝ)
21		3re 9006	. . . . . 6 ⊢ 3 ∈ ℝ
22	21, 13	remulcli 7984	. . . . 5 ⊢ (3 · (π / 2)) ∈ ℝ
23	22	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → (3 · (π / 2)) ∈ ℝ)
24	3	simp3bi 1015	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 𝐴 ≤ π)
25		2div2e1 9064	. . . . . . . 8 ⊢ (2 / 2) = 1
26		2lt3 9102	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 < 3
27		2re 9002	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℝ
28		2pos 9023	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 < 2
29	27, 21, 27, 28	ltdiv1ii 8899	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 < 3 ↔ (2 / 2) < (3 / 2))
30	26, 29	mpbi 145	. . . . . . . 8 ⊢ (2 / 2) < (3 / 2)
31	25, 30	eqbrtrri 4038	. . . . . . 7 ⊢ 1 < (3 / 2)
32	21	rehalfcli 9180	. . . . . . . 8 ⊢ (3 / 2) ∈ ℝ
33		pipos 14480	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < π
34		ltmulgt12 8835	. . . . . . . 8 ⊢ ((π ∈ ℝ ∧ (3 / 2) ∈ ℝ ∧ 0 < π) → (1 < (3 / 2) ↔ π < ((3 / 2) · π)))
35	2, 32, 33, 34	mp3an 1347	. . . . . . 7 ⊢ (1 < (3 / 2) ↔ π < ((3 / 2) · π))
36	31, 35	mpbi 145	. . . . . 6 ⊢ π < ((3 / 2) · π)
37	21	recni 7982	. . . . . . 7 ⊢ 3 ∈ ℂ
38		2cn 9003	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℂ
39		2ap0 9025	. . . . . . . 8 ⊢ 2 # 0
40	38, 39	pm3.2i 272	. . . . . . 7 ⊢ (2 ∈ ℂ ∧ 2 # 0)
41	2	recni 7982	. . . . . . 7 ⊢ π ∈ ℂ
42		div32ap 8662	. . . . . . 7 ⊢ ((3 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 # 0) ∧ π ∈ ℂ) → ((3 / 2) · π) = (3 · (π / 2)))
43	37, 40, 41, 42	mp3an 1347	. . . . . 6 ⊢ ((3 / 2) · π) = (3 · (π / 2))
44	36, 43	breqtri 4040	. . . . 5 ⊢ π < (3 · (π / 2))
45	44	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → π < (3 · (π / 2)))
46	4, 20, 23, 24, 45	lelttrd 8095	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 𝐴 < (3 · (π / 2)))
47		neghalfpirx 14486	. . . 4 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ*
48	22	rexri 8028	. . . 4 ⊢ (3 · (π / 2)) ∈ ℝ*
49		elioo2 9934	. . . 4 ⊢ ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (3 · (π / 2)) ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(3 · (π / 2))) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < (3 · (π / 2)))))
50	47, 48, 49	mp2an 426	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(3 · (π / 2))) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < (3 · (π / 2))))
51	4, 19, 46, 50	syl3anbrc 1182	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(3 · (π / 2))))
52		coseq0q4123 14526	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(3 · (π / 2))) → ((cos‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = (π / 2)))
53	51, 52	syl 14	1 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → ((cos‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = (π / 2)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 979   = wceq 1363   ∈ wcel 2158   class class class wbr 4015  ‘cfv 5228  (class class class)co 5888  ℂcc 7822  ℝcr 7823  0cc0 7824  1c1 7825   · cmul 7829  ℝ^*cxr 8004   < clt 8005   ≤ cle 8006  -cneg 8142   # cap 8551   / cdiv 8642  2c2 8983  3c3 8984  ℝ⁺crp 9666  (,)cioo 9901  [,]cicc 9904  cosccos 11666  πcpi 11668

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 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-coll 4130  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599  ax-cnex 7915  ax-resscn 7916  ax-1cn 7917  ax-1re 7918  ax-icn 7919  ax-addcl 7920  ax-addrcl 7921  ax-mulcl 7922  ax-mulrcl 7923  ax-addcom 7924  ax-mulcom 7925  ax-addass 7926  ax-mulass 7927  ax-distr 7928  ax-i2m1 7929  ax-0lt1 7930  ax-1rid 7931  ax-0id 7932  ax-rnegex 7933  ax-precex 7934  ax-cnre 7935  ax-pre-ltirr 7936  ax-pre-ltwlin 7937  ax-pre-lttrn 7938  ax-pre-apti 7939  ax-pre-ltadd 7940  ax-pre-mulgt0 7941  ax-pre-mulext 7942  ax-arch 7943  ax-caucvg 7944  ax-pre-suploc 7945  ax-addf 7946  ax-mulf 7947

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 832  df-dc 836  df-3or 980  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-nel 2453  df-ral 2470  df-rex 2471  df-reu 2472  df-rmo 2473  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-csb 3070  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-if 3547  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-iun 3900  df-disj 3993  df-br 4016  df-opab 4077  df-mpt 4078  df-tr 4114  df-id 4305  df-po 4308  df-iso 4309  df-iord 4378  df-on 4380  df-ilim 4381  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-isom 5237  df-riota 5844  df-ov 5891  df-oprab 5892  df-mpo 5893  df-of 6096  df-1st 6154  df-2nd 6155  df-recs 6319  df-irdg 6384  df-frec 6405  df-1o 6430  df-oadd 6434  df-er 6548  df-map 6663  df-pm 6664  df-en 6754  df-dom 6755  df-fin 6756  df-sup 6996  df-inf 6997  df-pnf 8007  df-mnf 8008  df-xr 8009  df-ltxr 8010  df-le 8011  df-sub 8143  df-neg 8144  df-reap 8545  df-ap 8552  df-div 8643  df-inn 8933  df-2 8991  df-3 8992  df-4 8993  df-5 8994  df-6 8995  df-7 8996  df-8 8997  df-9 8998  df-n0 9190  df-z 9267  df-uz 9542  df-q 9633  df-rp 9667  df-xneg 9785  df-xadd 9786  df-ioo 9905  df-ioc 9906  df-ico 9907  df-icc 9908  df-fz 10022  df-fzo 10156  df-seqfrec 10459  df-exp 10533  df-fac 10719  df-bc 10741  df-ihash 10769  df-shft 10837  df-cj 10864  df-re 10865  df-im 10866  df-rsqrt 11020  df-abs 11021  df-clim 11300  df-sumdc 11375  df-ef 11669  df-sin 11671  df-cos 11672  df-pi 11674  df-rest 12707  df-topgen 12726  df-psmet 13704  df-xmet 13705  df-met 13706  df-bl 13707  df-mopn 13708  df-top 13769  df-topon 13782  df-bases 13814  df-ntr 13867  df-cn 13959  df-cnp 13960  df-tx 14024  df-cncf 14329  df-limced 14396  df-dvap 14397

This theorem is referenced by:  coseq0negpitopi  14528