Theorem tanaddaplem 12530

Description: A useful intermediate step in tanaddap 12531 when showing that the addition of tangents is well-defined. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Apr-2015.) (Revised by Jim Kingdon, 25-Dec-2022.)

Assertion

Ref	Expression
tanaddaplem	⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((cos‘(𝐴 + 𝐵)) # 0 ↔ ((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) # 1))

Proof of Theorem tanaddaplem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		coscl 12499	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
2	1	ad2antrr 492	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
3		coscl 12499	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (cos‘𝐵) ∈ ℂ)
4	3	ad2antlr 493	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (cos‘𝐵) ∈ ℂ)
5	2, 4	mulcld 8352	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) ∈ ℂ)
6		sincl 12498	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
7	6	ad2antrr 492	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
8		sincl 12498	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → (sin‘𝐵) ∈ ℂ)
9	8	ad2antlr 493	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (sin‘𝐵) ∈ ℂ)
10	7, 9	mulcld 8352	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) ∈ ℂ)
11		subap0 8979	. . 3 ⊢ ((((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) ∈ ℂ ∧ ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) ∈ ℂ) → ((((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) − ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))) # 0 ↔ ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
12	5, 10, 11	syl2anc 415	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) − ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))) # 0 ↔ ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
13		cosadd 12529	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (cos‘(𝐴 + 𝐵)) = (((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) − ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
14	13	adantr 276	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (cos‘(𝐴 + 𝐵)) = (((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) − ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
15	14	breq1d 4141	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((cos‘(𝐴 + 𝐵)) # 0 ↔ (((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) − ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))) # 0))
16		tanvalap 12500	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) # 0) → (tan‘𝐴) = ((sin‘𝐴) / (cos‘𝐴)))
17	16	ad2ant2r 513	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (tan‘𝐴) = ((sin‘𝐴) / (cos‘𝐴)))
18		tanvalap 12500	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐵) # 0) → (tan‘𝐵) = ((sin‘𝐵) / (cos‘𝐵)))
19	18	ad2ant2l 512	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (tan‘𝐵) = ((sin‘𝐵) / (cos‘𝐵)))
20	17, 19	oveq12d 6106	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) = (((sin‘𝐴) / (cos‘𝐴)) · ((sin‘𝐵) / (cos‘𝐵))))
21		simprl 535	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (cos‘𝐴) # 0)
22		simprr 537	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (cos‘𝐵) # 0)
23	7, 2, 9, 4, 21, 22	divmuldivapd 9170	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (((sin‘𝐴) / (cos‘𝐴)) · ((sin‘𝐵) / (cos‘𝐵))) = (((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) / ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵))))
24	20, 23	eqtrd 2271	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) = (((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) / ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵))))
25	24	breq1d 4141	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) # 1 ↔ (((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) / ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵))) # 1))
26		1cnd 8348	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → 1 ∈ ℂ)
27	2, 4, 21, 22	mulap0d 8994	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) # 0)
28	10, 5, 26, 27	apdivmuld 9151	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) / ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵))) # 1 ↔ (((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) · 1) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
29	5	mulridd 8349	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) · 1) = ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)))
30	29	breq1d 4141	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) · 1) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵)) ↔ ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
31	25, 28, 30	3bitrd 214	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → (((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) # 1 ↔ ((cos‘𝐴) · (cos‘𝐵)) # ((sin‘𝐴) · (sin‘𝐵))))
32	12, 15, 31	3bitr4d 220	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ ((cos‘𝐴) # 0 ∧ (cos‘𝐵) # 0)) → ((cos‘(𝐴 + 𝐵)) # 0 ↔ ((tan‘𝐴) · (tan‘𝐵)) # 1))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   class class class wbr 4131  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  ℂcc 8183  0cc0 8185  1c1 8186   + caddc 8188   · cmul 8190   − cmin 8504   # cap 8917   / cdiv 9010  sincsin 12436  cosccos 12437  tanctan 12438

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302  ax-pre-mulext 8303  ax-arch 8304  ax-caucvg 8305

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-disj 4107  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-oadd 6695  df-er 6811  df-en 7027  df-dom 7028  df-fin 7029  df-sup 7330  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-div 9011  df-inn 9314  df-2 9372  df-3 9373  df-4 9374  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-q 10036  df-rp 10072  df-ico 10313  df-fz 10429  df-fzo 10567  df-seqfrec 10906  df-exp 10997  df-fac 11186  df-bc 11208  df-ihash 11237  df-cj 11629  df-re 11630  df-im 11631  df-rsqrt 11786  df-abs 11787  df-clim 12070  df-sumdc 12145  df-ef 12440  df-sin 12442  df-cos 12443  df-tan 12444

This theorem is used by:  tanaddap  12531