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Theorem demoivreALT 11780
Description: Alternate proof of demoivre 11779. It is longer but does not use the exponential function. This is Metamath 100 proof #17. (Contributed by Steve Rodriguez, 10-Nov-2006.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
demoivreALT ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))

Proof of Theorem demoivreALT
Dummy variables π‘₯ π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 5882 . . . . 5 (π‘₯ = 0 β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0))
2 oveq1 5881 . . . . . . 7 (π‘₯ = 0 β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (0 Β· 𝐴))
32fveq2d 5519 . . . . . 6 (π‘₯ = 0 β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)))
42fveq2d 5519 . . . . . . 7 (π‘₯ = 0 β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))
54oveq2d 5890 . . . . . 6 (π‘₯ = 0 β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))))
63, 5oveq12d 5892 . . . . 5 (π‘₯ = 0 β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))
71, 6eqeq12d 2192 . . . 4 (π‘₯ = 0 β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))))))
87imbi2d 230 . . 3 (π‘₯ = 0 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))))
9 oveq2 5882 . . . . 5 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜))
10 oveq1 5881 . . . . . . 7 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (π‘˜ Β· 𝐴))
1110fveq2d 5519 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))
1210fveq2d 5519 . . . . . . 7 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))
1312oveq2d 5890 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
1411, 13oveq12d 5892 . . . . 5 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
159, 14eqeq12d 2192 . . . 4 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
1615imbi2d 230 . . 3 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
17 oveq2 5882 . . . . 5 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)))
18 oveq1 5881 . . . . . . 7 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))
1918fveq2d 5519 . . . . . 6 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))
2018fveq2d 5519 . . . . . . 7 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))
2120oveq2d 5890 . . . . . 6 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))))
2219, 21oveq12d 5892 . . . . 5 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
2317, 22eqeq12d 2192 . . . 4 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))))))
2423imbi2d 230 . . 3 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
25 oveq2 5882 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁))
26 oveq1 5881 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑁 Β· 𝐴))
2726fveq2d 5519 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))
2826fveq2d 5519 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))
2928oveq2d 5890 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))
3027, 29oveq12d 5892 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))
3125, 30eqeq12d 2192 . . . 4 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))))
3231imbi2d 230 . . 3 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))))
33 coscl 11714 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚)
34 ax-icn 7905 . . . . . . 7 i ∈ β„‚
35 sincl 11713 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚)
36 mulcl 7937 . . . . . . 7 ((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
3734, 35, 36sylancr 414 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
38 addcl 7935 . . . . . 6 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
3933, 37, 38syl2anc 411 . . . . 5 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
40 exp0 10523 . . . . 5 (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = 1)
4139, 40syl 14 . . . 4 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = 1)
42 mul02 8343 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (0 Β· 𝐴) = 0)
4342fveq2d 5519 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) = (cosβ€˜0))
44 cos0 11737 . . . . . . 7 (cosβ€˜0) = 1
4543, 44eqtrdi 2226 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) = 1)
4642fveq2d 5519 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)) = (sinβ€˜0))
47 sin0 11736 . . . . . . . . 9 (sinβ€˜0) = 0
4846, 47eqtrdi 2226 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)) = 0)
4948oveq2d 5890 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))) = (i Β· 0))
5034mul01i 8347 . . . . . . 7 (i Β· 0) = 0
5149, 50eqtrdi 2226 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))) = 0)
5245, 51oveq12d 5892 . . . . 5 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))) = (1 + 0))
53 ax-1cn 7903 . . . . . 6 1 ∈ β„‚
5453addid1i 8098 . . . . 5 (1 + 0) = 1
5552, 54eqtrdi 2226 . . . 4 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))) = 1)
5641, 55eqtr4d 2213 . . 3 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))
57 expp1 10526 . . . . . . . . 9 ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
5839, 57sylan 283 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
5958ancoms 268 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
6059adantr 276 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
61 oveq1 5881 . . . . . . 7 ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
6261adantl 277 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
63 nn0cn 9185 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
64 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚)
6563, 64sylan 283 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚)
66 sinadd 11743 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
6765, 66sylancom 420 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
6833adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚)
69 sincl 11713 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7065, 69syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
71 mulcom 7939 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) = ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)))
7268, 70, 71syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) = ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)))
7372oveq1d 5889 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
74 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
7568, 70, 74syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
76 coscl 11714 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7765, 76syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7835adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚)
79 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
8077, 78, 79syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
81 addcom 8093 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8275, 80, 81syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8367, 73, 823eqtr2d 2216 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8483oveq2d 5890 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))) = (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
8584oveq2d 5890 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
86 adddir 7947 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)))
87 mullid 7954 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (1 Β· 𝐴) = 𝐴)
8887oveq2d 5890 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
89883ad2ant3 1020 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9086, 89eqtrd 2210 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9163, 90syl3an1 1271 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9253, 91mp3an2 1325 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9392fveq2d 5519 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) = (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))
9492fveq2d 5519 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) = (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))
9594oveq2d 5890 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))))
9693, 95oveq12d 5892 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))))
97 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . . 14 ((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
9834, 97mpan 424 . . . . . . . . . . . . 13 ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
9965, 69, 983syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
10033, 37jca 306 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚))
101100adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚))
102 muladd 8340 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) ∧ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
10377, 99, 101, 102syl21anc 1237 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
10478, 34jctil 312 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚))
10570, 34jctil 312 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚))
106 mul4 8088 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) ∧ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = ((i Β· i) Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
107 ixi 8539 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (i Β· i) = -1
108107oveq1i 5884 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((i Β· i) Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
109106, 108eqtrdi 2226 . . . . . . . . . . . . . 14 (((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) ∧ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
110104, 105, 109syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
111110oveq2d 5890 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
112111oveq1d 5889 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
113 mul12 8085 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
11434, 113mp3an2 1325 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
11577, 78, 114syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
116 mul12 8085 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
11734, 116mp3an2 1325 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
11868, 70, 117syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
119115, 118oveq12d 5892 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
120 adddi 7942 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((i ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
12134, 120mp3an1 1324 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
12280, 75, 121syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
123119, 122eqtr4d 2213 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
124123oveq2d 5890 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
125103, 112, 1243eqtrd 2214 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
126 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . . 14 (((sinβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
12778, 70, 126syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
128 mulm1 8356 . . . . . . . . . . . . 13 (((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚ β†’ (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
129127, 128syl 14 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
130129oveq2d 5890 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
131130oveq1d 5889 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
132 mulcl 7937 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
13377, 68, 132syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
134 negsub 8204 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
135133, 127, 134syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
136135oveq1d 5889 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
137125, 131, 1363eqtrd 2214 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
138 cosadd 11744 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
13965, 138sylancom 420 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
140 mulcom 7939 . . . . . . . . . . . . 13 (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) = ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
14170, 78, 140syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) = ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
142141oveq2d 5890 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
143139, 142eqtrd 2210 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
144143oveq1d 5889 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
145137, 144eqtr4d 2213 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
14685, 96, 1453eqtr4rd 2221 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
147146adantr 276 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
14860, 62, 1473eqtrd 2214 . . . . 5 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
149148exp31 364 . . . 4 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
150149a2d 26 . . 3 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
1518, 16, 24, 32, 56, 150nn0ind 9366 . 2 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))))
152151impcom 125 1 ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 978   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  β€˜cfv 5216  (class class class)co 5874  β„‚cc 7808  0cc0 7810  1c1 7811  ici 7812   + caddc 7813   Β· cmul 7815   βˆ’ cmin 8127  -cneg 8128  β„•0cn0 9175  β†‘cexp 10518  sincsin 11651  cosccos 11652
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928  ax-arch 7929  ax-caucvg 7930
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-disj 3981  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-isom 5225  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-irdg 6370  df-frec 6391  df-1o 6416  df-oadd 6420  df-er 6534  df-en 6740  df-dom 6741  df-fin 6742  df-sup 6982  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-reap 8531  df-ap 8538  df-div 8629  df-inn 8919  df-2 8977  df-3 8978  df-4 8979  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528  df-q 9619  df-rp 9653  df-ico 9893  df-fz 10008  df-fzo 10142  df-seqfrec 10445  df-exp 10519  df-fac 10705  df-bc 10727  df-ihash 10755  df-cj 10850  df-re 10851  df-im 10852  df-rsqrt 11006  df-abs 11007  df-clim 11286  df-sumdc 11361  df-ef 11655  df-sin 11657  df-cos 11658
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