MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ang180lem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ang180lem1 26757
Description: Lemma for ang180 26762. Show that the "revolution number" ๐‘ is an integer, using efeq1 26478 to show that since the product of the three arguments ๐ด, 1 / (1 โˆ’ ๐ด), (๐ด โˆ’ 1) / ๐ด is -1, the sum of the logarithms must be an integer multiple of 2ฯ€i away from ฯ€i = log(-1). (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1 ๐น = (๐‘ฅ โˆˆ (โ„‚ โˆ– {0}), ๐‘ฆ โˆˆ (โ„‚ โˆ– {0}) โ†ฆ (โ„‘โ€˜(logโ€˜(๐‘ฆ / ๐‘ฅ))))
ang180lem1.2 ๐‘‡ = (((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด))
ang180lem1.3 ๐‘ = (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2))
Assertion
Ref Expression
ang180lem1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘‡ / i) โˆˆ โ„))
Distinct variable group:   ๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐ด
Allowed substitution hints:   ๐‘‡(๐‘ฅ,๐‘ฆ)   ๐น(๐‘ฅ,๐‘ฆ)   ๐‘(๐‘ฅ,๐‘ฆ)

Proof of Theorem ang180lem1
StepHypRef Expression
1 picn 26410 . . . . . . 7 ฯ€ โˆˆ โ„‚
2 2re 12314 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„
3 pire 26409 . . . . . . . . . 10 ฯ€ โˆˆ โ„
42, 3remulcli 11258 . . . . . . . . 9 (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„
54recni 11256 . . . . . . . 8 (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚
6 2pos 12343 . . . . . . . . . 10 0 < 2
7 pipos 26411 . . . . . . . . . 10 0 < ฯ€
82, 3, 6, 7mulgt0ii 11375 . . . . . . . . 9 0 < (2 ยท ฯ€)
94, 8gt0ne0ii 11778 . . . . . . . 8 (2 ยท ฯ€) โ‰  0
105, 9pm3.2i 469 . . . . . . 7 ((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0)
11 ax-icn 11195 . . . . . . . 8 i โˆˆ โ„‚
12 ine0 11677 . . . . . . . 8 i โ‰  0
1311, 12pm3.2i 469 . . . . . . 7 (i โˆˆ โ„‚ โˆง i โ‰  0)
14 divcan5 11944 . . . . . . 7 ((ฯ€ โˆˆ โ„‚ โˆง ((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0) โˆง (i โˆˆ โ„‚ โˆง i โ‰  0)) โ†’ ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = (ฯ€ / (2 ยท ฯ€)))
151, 10, 13, 14mp3an 1457 . . . . . 6 ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = (ฯ€ / (2 ยท ฯ€))
163, 7gt0ne0ii 11778 . . . . . . 7 ฯ€ โ‰  0
17 recdiv 11948 . . . . . . 7 ((((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0) โˆง (ฯ€ โˆˆ โ„‚ โˆง ฯ€ โ‰  0)) โ†’ (1 / ((2 ยท ฯ€) / ฯ€)) = (ฯ€ / (2 ยท ฯ€)))
185, 9, 1, 16, 17mp4an 691 . . . . . 6 (1 / ((2 ยท ฯ€) / ฯ€)) = (ฯ€ / (2 ยท ฯ€))
192recni 11256 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„‚
2019, 1, 16divcan4i 11989 . . . . . . 7 ((2 ยท ฯ€) / ฯ€) = 2
2120oveq2i 7426 . . . . . 6 (1 / ((2 ยท ฯ€) / ฯ€)) = (1 / 2)
2215, 18, 213eqtr2i 2759 . . . . 5 ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = (1 / 2)
2322oveq2i 7426 . . . 4 ((๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆ’ ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€)))) = ((๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆ’ (1 / 2))
24 ang180lem1.2 . . . . . 6 ๐‘‡ = (((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด))
25 ax-1cn 11194 . . . . . . . . . . 11 1 โˆˆ โ„‚
26 simp1 1133 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
27 subcl 11487 . . . . . . . . . . 11 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐ด) โˆˆ โ„‚)
2825, 26, 27sylancr 585 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 โˆ’ ๐ด) โˆˆ โ„‚)
29 simp3 1135 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐ด โ‰  1)
3029necomd 2986 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ 1 โ‰  ๐ด)
31 subeq0 11514 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 โˆ’ ๐ด) = 0 โ†” 1 = ๐ด))
3225, 26, 31sylancr 585 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((1 โˆ’ ๐ด) = 0 โ†” 1 = ๐ด))
3332necon3bid 2975 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((1 โˆ’ ๐ด) โ‰  0 โ†” 1 โ‰  ๐ด))
3430, 33mpbird 256 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 โˆ’ ๐ด) โ‰  0)
3528, 34reccld 12011 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 / (1 โˆ’ ๐ด)) โˆˆ โ„‚)
3628, 34recne0d 12012 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 / (1 โˆ’ ๐ด)) โ‰  0)
3735, 36logcld 26520 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) โˆˆ โ„‚)
38 subcl 11487 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
3926, 25, 38sylancl 584 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐ด โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
40 simp2 1134 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐ด โ‰  0)
4139, 26, 40divcld 12018 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) โˆˆ โ„‚)
42 subeq0 11514 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) = 0 โ†” ๐ด = 1))
4326, 25, 42sylancl 584 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) = 0 โ†” ๐ด = 1))
4443necon3bid 2975 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) โ‰  0 โ†” ๐ด โ‰  1))
4529, 44mpbird 256 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐ด โˆ’ 1) โ‰  0)
4639, 26, 45, 40divne0d 12034 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) โ‰  0)
4741, 46logcld 26520 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)) โˆˆ โ„‚)
4837, 47addcld 11261 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) โˆˆ โ„‚)
4926, 40logcld 26520 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚)
5048, 49addcld 11261 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด)) โˆˆ โ„‚)
5124, 50eqeltrid 2829 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚)
5211, 1mulcli 11249 . . . . . 6 (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚
5352a1i 11 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
5411, 5mulcli 11249 . . . . . 6 (i ยท (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚
5554a1i 11 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (i ยท (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
5611, 5, 12, 9mulne0i 11885 . . . . . 6 (i ยท (2 ยท ฯ€)) โ‰  0
5756a1i 11 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (i ยท (2 ยท ฯ€)) โ‰  0)
5851, 53, 55, 57divsubdird 12057 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = ((๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆ’ ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€)))))
59 ang180lem1.3 . . . . 5 ๐‘ = (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2))
6013a1i 11 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (i โˆˆ โ„‚ โˆง i โ‰  0))
6110a1i 11 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0))
62 divdiv1 11953 . . . . . . 7 ((๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง (i โˆˆ โ„‚ โˆง i โ‰  0) โˆง ((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0)) โ†’ ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) = (๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))))
6351, 60, 61, 62syl3anc 1368 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) = (๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))))
6463oveq1d 7430 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2)) = ((๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆ’ (1 / 2)))
6559, 64eqtrid 2777 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘ = ((๐‘‡ / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆ’ (1 / 2)))
6623, 58, 653eqtr4a 2791 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = ๐‘)
67 efsub 16074 . . . . . 6 ((๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚) โ†’ (expโ€˜(๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€))) = ((expโ€˜๐‘‡) / (expโ€˜(i ยท ฯ€))))
6851, 52, 67sylancl 584 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€))) = ((expโ€˜๐‘‡) / (expโ€˜(i ยท ฯ€))))
69 efipi 26424 . . . . . . 7 (expโ€˜(i ยท ฯ€)) = -1
7069oveq2i 7426 . . . . . 6 ((expโ€˜๐‘‡) / (expโ€˜(i ยท ฯ€))) = ((expโ€˜๐‘‡) / -1)
7124fveq2i 6894 . . . . . . . . 9 (expโ€˜๐‘‡) = (expโ€˜(((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด)))
72 efadd 16068 . . . . . . . . . . 11 ((((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) โˆˆ โ„‚ โˆง (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ (expโ€˜(((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด))) = ((expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜๐ด))))
7348, 49, 72syl2anc 582 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด))) = ((expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜๐ด))))
74 efadd 16068 . . . . . . . . . . . . 13 (((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) โˆˆ โ„‚ โˆง (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)) โˆˆ โ„‚) โ†’ (expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) = ((expโ€˜(logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))))
7537, 47, 74syl2anc 582 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) = ((expโ€˜(logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))))
76 eflog 26526 . . . . . . . . . . . . . 14 (((1 / (1 โˆ’ ๐ด)) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / (1 โˆ’ ๐ด)) โ‰  0) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด)))) = (1 / (1 โˆ’ ๐ด)))
7735, 36, 76syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด)))) = (1 / (1 โˆ’ ๐ด)))
78 eflog 26526 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) โˆˆ โ„‚ โˆง ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) โ‰  0) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) = ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))
7941, 46, 78syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) = ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))
8077, 79oveq12d 7433 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜(logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) = ((1 / (1 โˆ’ ๐ด)) ยท ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))
8135, 41mulcomd 11263 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((1 / (1 โˆ’ ๐ด)) ยท ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)) = (((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) ยท (1 / (1 โˆ’ ๐ด))))
8225a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
8382, 28, 34div2negd 12033 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (-1 / -(1 โˆ’ ๐ด)) = (1 / (1 โˆ’ ๐ด)))
84 negsubdi2 11547 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ -(1 โˆ’ ๐ด) = (๐ด โˆ’ 1))
8525, 26, 84sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ -(1 โˆ’ ๐ด) = (๐ด โˆ’ 1))
8685oveq2d 7431 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (-1 / -(1 โˆ’ ๐ด)) = (-1 / (๐ด โˆ’ 1)))
8783, 86eqtr3d 2767 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 / (1 โˆ’ ๐ด)) = (-1 / (๐ด โˆ’ 1)))
8887oveq2d 7431 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) ยท (1 / (1 โˆ’ ๐ด))) = (((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) ยท (-1 / (๐ด โˆ’ 1))))
89 neg1cn 12354 . . . . . . . . . . . . . . 15 -1 โˆˆ โ„‚
9089a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ -1 โˆˆ โ„‚)
9190, 39, 26, 45, 40dmdcand 12047 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด) ยท (-1 / (๐ด โˆ’ 1))) = (-1 / ๐ด))
9281, 88, 913eqtrd 2769 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((1 / (1 โˆ’ ๐ด)) ยท ((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)) = (-1 / ๐ด))
9375, 80, 923eqtrd 2769 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) = (-1 / ๐ด))
94 eflog 26526 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ด)) = ๐ด)
9526, 40, 94syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ด)) = ๐ด)
9693, 95oveq12d 7433 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด)))) ยท (expโ€˜(logโ€˜๐ด))) = ((-1 / ๐ด) ยท ๐ด))
9790, 26, 40divcan1d 12019 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((-1 / ๐ด) ยท ๐ด) = -1)
9873, 96, 973eqtrd 2769 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด))) = -1)
9971, 98eqtrid 2777 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜๐‘‡) = -1)
10099oveq1d 7430 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜๐‘‡) / -1) = (-1 / -1))
101 neg1ne0 12356 . . . . . . . 8 -1 โ‰  0
10289, 101dividi 11975 . . . . . . 7 (-1 / -1) = 1
103100, 102eqtrdi 2781 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜๐‘‡) / -1) = 1)
10470, 103eqtrid 2777 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜๐‘‡) / (expโ€˜(i ยท ฯ€))) = 1)
10568, 104eqtrd 2765 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€))) = 1)
106 subcl 11487 . . . . . 6 ((๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
10751, 52, 106sylancl 584 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
108 efeq1 26478 . . . . 5 ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚ โ†’ ((expโ€˜(๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€))) = 1 โ†” ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆˆ โ„ค))
109107, 108syl 17 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜(๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€))) = 1 โ†” ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆˆ โ„ค))
110105, 109mpbid 231 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) โˆˆ โ„ค)
11166, 110eqeltrrd 2826 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
11211a1i 11 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ i โˆˆ โ„‚)
11312a1i 11 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ i โ‰  0)
11451, 112, 113divcld 12018 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘‡ / i) โˆˆ โ„‚)
1155a1i 11 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
1169a1i 11 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (2 ยท ฯ€) โ‰  0)
117114, 115, 116divcan1d 12019 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) ยท (2 ยท ฯ€)) = (๐‘‡ / i))
11859oveq1i 7425 . . . . . 6 (๐‘ + (1 / 2)) = ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2)) + (1 / 2))
119114, 115, 116divcld 12018 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
120 halfre 12454 . . . . . . . 8 (1 / 2) โˆˆ โ„
121120recni 11256 . . . . . . 7 (1 / 2) โˆˆ โ„‚
122 npcan 11497 . . . . . . 7 ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2)) + (1 / 2)) = ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)))
123119, 121, 122sylancl 584 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2)) + (1 / 2)) = ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)))
124118, 123eqtrid 2777 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘ + (1 / 2)) = ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)))
125111zred 12694 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
126 readdcl 11219 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘ + (1 / 2)) โˆˆ โ„)
127125, 120, 126sylancl 584 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘ + (1 / 2)) โˆˆ โ„)
128124, 127eqeltrrd 2826 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„)
129 remulcl 11221 . . . 4 ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„ โˆง (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„) โ†’ (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) ยท (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„)
130128, 4, 129sylancl 584 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) ยท (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„)
131117, 130eqeltrrd 2826 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘‡ / i) โˆˆ โ„)
132111, 131jca 510 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘‡ / i) โˆˆ โ„))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2930   โˆ– cdif 3937  {csn 4624  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7415   โˆˆ cmpo 7417  โ„‚cc 11134  โ„cr 11135  0cc0 11136  1c1 11137  ici 11138   + caddc 11139   ยท cmul 11141   โˆ’ cmin 11472  -cneg 11473   / cdiv 11899  2c2 12295  โ„คcz 12586  โ„‘cim 15075  expce 16035  ฯ€cpi 16040  logclog 26504
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-inf2 9662  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213  ax-pre-sup 11214  ax-addf 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-of 7681  df-om 7868  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-1o 8483  df-2o 8484  df-er 8721  df-map 8843  df-pm 8844  df-ixp 8913  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-fin 8964  df-fsupp 9384  df-fi 9432  df-sup 9463  df-inf 9464  df-oi 9531  df-card 9960  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-div 11900  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12501  df-z 12587  df-dec 12706  df-uz 12851  df-q 12961  df-rp 13005  df-xneg 13122  df-xadd 13123  df-xmul 13124  df-ioo 13358  df-ioc 13359  df-ico 13360  df-icc 13361  df-fz 13515  df-fzo 13658  df-fl 13787  df-mod 13865  df-seq 13997  df-exp 14057  df-fac 14263  df-bc 14292  df-hash 14320  df-shft 15044  df-cj 15076  df-re 15077  df-im 15078  df-sqrt 15212  df-abs 15213  df-limsup 15445  df-clim 15462  df-rlim 15463  df-sum 15663  df-ef 16041  df-sin 16043  df-cos 16044  df-pi 16046  df-struct 17113  df-sets 17130  df-slot 17148  df-ndx 17160  df-base 17178  df-ress 17207  df-plusg 17243  df-mulr 17244  df-starv 17245  df-sca 17246  df-vsca 17247  df-ip 17248  df-tset 17249  df-ple 17250  df-ds 17252  df-unif 17253  df-hom 17254  df-cco 17255  df-rest 17401  df-topn 17402  df-0g 17420  df-gsum 17421  df-topgen 17422  df-pt 17423  df-prds 17426  df-xrs 17481  df-qtop 17486  df-imas 17487  df-xps 17489  df-mre 17563  df-mrc 17564  df-acs 17566  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-submnd 18738  df-mulg 19026  df-cntz 19270  df-cmn 19739  df-psmet 21273  df-xmet 21274  df-met 21275  df-bl 21276  df-mopn 21277  df-fbas 21278  df-fg 21279  df-cnfld 21282  df-top 22812  df-topon 22829  df-topsp 22851  df-bases 22865  df-cld 22939  df-ntr 22940  df-cls 22941  df-nei 23018  df-lp 23056  df-perf 23057  df-cn 23147  df-cnp 23148  df-haus 23235  df-tx 23482  df-hmeo 23675  df-fil 23766  df-fm 23858  df-flim 23859  df-flf 23860  df-xms 24242  df-ms 24243  df-tms 24244  df-cncf 24814  df-limc 25811  df-dv 25812  df-log 26506
This theorem is referenced by:  ang180lem2  26758  ang180lem3  26759
  Copyright terms: Public domain W3C validator