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

Theorem ang180lem1 26696
Description: Lemma for ang180 26701. Show that the "revolution number" ๐‘ is an integer, using efeq1 26417 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 26349 . . . . . . 7 ฯ€ โˆˆ โ„‚
2 2re 12290 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„
3 pire 26348 . . . . . . . . . 10 ฯ€ โˆˆ โ„
42, 3remulcli 11234 . . . . . . . . 9 (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„
54recni 11232 . . . . . . . 8 (2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚
6 2pos 12319 . . . . . . . . . 10 0 < 2
7 pipos 26350 . . . . . . . . . 10 0 < ฯ€
82, 3, 6, 7mulgt0ii 11351 . . . . . . . . 9 0 < (2 ยท ฯ€)
94, 8gt0ne0ii 11754 . . . . . . . 8 (2 ยท ฯ€) โ‰  0
105, 9pm3.2i 470 . . . . . . 7 ((2 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ฯ€) โ‰  0)
11 ax-icn 11171 . . . . . . . 8 i โˆˆ โ„‚
12 ine0 11653 . . . . . . . 8 i โ‰  0
1311, 12pm3.2i 470 . . . . . . 7 (i โˆˆ โ„‚ โˆง i โ‰  0)
14 divcan5 11920 . . . . . . 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 11754 . . . . . . 7 ฯ€ โ‰  0
17 recdiv 11924 . . . . . . 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 690 . . . . . 6 (1 / ((2 ยท ฯ€) / ฯ€)) = (ฯ€ / (2 ยท ฯ€))
192recni 11232 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„‚
2019, 1, 16divcan4i 11965 . . . . . . 7 ((2 ยท ฯ€) / ฯ€) = 2
2120oveq2i 7416 . . . . . 6 (1 / ((2 ยท ฯ€) / ฯ€)) = (1 / 2)
2215, 18, 213eqtr2i 2760 . . . . 5 ((i ยท ฯ€) / (i ยท (2 ยท ฯ€))) = (1 / 2)
2322oveq2i 7416 . . . 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 11170 . . . . . . . . . . 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 11463 . . . . . . . . . . 11 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 โˆ’ ๐ด) โˆˆ โ„‚)
2825, 26, 27sylancr 586 . . . . . . . . . 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 2990 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ 1 โ‰  ๐ด)
31 subeq0 11490 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 โˆ’ ๐ด) = 0 โ†” 1 = ๐ด))
3225, 26, 31sylancr 586 . . . . . . . . . . . 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 2979 . . . . . . . . . . 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 257 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (1 โˆ’ ๐ด) โ‰  0)
3528, 34reccld 11987 . . . . . . . . 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 11988 . . . . . . . . 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 26459 . . . . . . . 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 11463 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
3926, 25, 38sylancl 585 . . . . . . . . . 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 11994 . . . . . . . . 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 11490 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด โˆ’ 1) = 0 โ†” ๐ด = 1))
4326, 25, 42sylancl 585 . . . . . . . . . . . 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 2979 . . . . . . . . . . 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 257 . . . . . . . . . 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 12010 . . . . . . . . 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 26459 . . . . . . . 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 11237 . . . . . . 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 26459 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (logโ€˜๐ด) โˆˆ โ„‚)
5048, 49addcld 11237 . . . . . 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 2831 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ โ„‚)
5211, 1mulcli 11225 . . . . . 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 11225 . . . . . 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 11861 . . . . . 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 12033 . . . 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 11929 . . . . . . 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 7420 . . . . 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 2778 . . . 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 2792 . . 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 16050 . . . . . 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 585 . . . . 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 26363 . . . . . . 7 (expโ€˜(i ยท ฯ€)) = -1
7069oveq2i 7416 . . . . . 6 ((expโ€˜๐‘‡) / (expโ€˜(i ยท ฯ€))) = ((expโ€˜๐‘‡) / -1)
7124fveq2i 6888 . . . . . . . . 9 (expโ€˜๐‘‡) = (expโ€˜(((logโ€˜(1 / (1 โˆ’ ๐ด))) + (logโ€˜((๐ด โˆ’ 1) / ๐ด))) + (logโ€˜๐ด)))
72 efadd 16044 . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . 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 16044 . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . 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 26465 . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . 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 26465 . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . 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 7423 . . . . . . . . . . . 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 11239 . . . . . . . . . . . . 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 12009 . . . . . . . . . . . . . . 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 11523 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ -(1 โˆ’ ๐ด) = (๐ด โˆ’ 1))
8525, 26, 84sylancr 586 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7421 . . . . . . . . . . . . . . 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 2768 . . . . . . . . . . . . . 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 7421 . . . . . . . . . . . . 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 12330 . . . . . . . . . . . . . . 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 12023 . . . . . . . . . . . . 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 2770 . . . . . . . . . . . 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 2770 . . . . . . . . . . 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 26465 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ด)) = ๐ด)
9526, 40, 94syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜(logโ€˜๐ด)) = ๐ด)
9693, 95oveq12d 7423 . . . . . . . . . 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 11995 . . . . . . . . . 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 2770 . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (expโ€˜๐‘‡) = -1)
10099oveq1d 7420 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜๐‘‡) / -1) = (-1 / -1))
101 neg1ne0 12332 . . . . . . . 8 -1 โ‰  0
10289, 101dividi 11951 . . . . . . 7 (-1 / -1) = 1
103100, 102eqtrdi 2782 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ((expโ€˜๐‘‡) / -1) = 1)
10470, 103eqtrid 2778 . . . . 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 2766 . . . 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 11463 . . . . . 6 ((๐‘‡ โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘‡ โˆ’ (i ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
10751, 52, 106sylancl 585 . . . . 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 26417 . . . . 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 2828 . 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 11994 . . . 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 11995 . . 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 7415 . . . . . 6 (๐‘ + (1 / 2)) = ((((๐‘‡ / i) / (2 ยท ฯ€)) โˆ’ (1 / 2)) + (1 / 2))
119114, 115, 116divcld 11994 . . . . . . 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 12430 . . . . . . . 8 (1 / 2) โˆˆ โ„
121120recni 11232 . . . . . . 7 (1 / 2) โˆˆ โ„‚
122 npcan 11473 . . . . . . 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 585 . . . . . 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 2778 . . . . 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 12670 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
126 readdcl 11195 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (1 / 2) โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘ + (1 / 2)) โˆˆ โ„)
127125, 120, 126sylancl 585 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘ + (1 / 2)) โˆˆ โ„)
128124, 127eqeltrrd 2828 . . . 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 11197 . . . 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 585 . . 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 2828 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 โˆง ๐ด โ‰  1) โ†’ (๐‘‡ / i) โˆˆ โ„)
132111, 131jca 511 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 395   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2934   โˆ– cdif 3940  {csn 4623  โ€˜cfv 6537  (class class class)co 7405   โˆˆ cmpo 7407  โ„‚cc 11110  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113  ici 11114   + caddc 11115   ยท cmul 11117   โˆ’ cmin 11448  -cneg 11449   / cdiv 11875  2c2 12271  โ„คcz 12562  โ„‘cim 15051  expce 16011  ฯ€cpi 16016  logclog 26443
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 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7722  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  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 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-tp 4628  df-op 4630  df-uni 4903  df-int 4944  df-iun 4992  df-iin 4993  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-se 5625  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6294  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6489  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8147  df-frecs 8267  df-wrecs 8298  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8467  df-2o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-fi 9408  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-q 12937  df-rp 12981  df-xneg 13098  df-xadd 13099  df-xmul 13100  df-ioo 13334  df-ioc 13335  df-ico 13336  df-icc 13337  df-fz 13491  df-fzo 13634  df-fl 13763  df-mod 13841  df-seq 13973  df-exp 14033  df-fac 14239  df-bc 14268  df-hash 14296  df-shft 15020  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-limsup 15421  df-clim 15438  df-rlim 15439  df-sum 15639  df-ef 16017  df-sin 16019  df-cos 16020  df-pi 16022  df-struct 17089  df-sets 17106  df-slot 17124  df-ndx 17136  df-base 17154  df-ress 17183  df-plusg 17219  df-mulr 17220  df-starv 17221  df-sca 17222  df-vsca 17223  df-ip 17224  df-tset 17225  df-ple 17226  df-ds 17228  df-unif 17229  df-hom 17230  df-cco 17231  df-rest 17377  df-topn 17378  df-0g 17396  df-gsum 17397  df-topgen 17398  df-pt 17399  df-prds 17402  df-xrs 17457  df-qtop 17462  df-imas 17463  df-xps 17465  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-submnd 18714  df-mulg 18996  df-cntz 19233  df-cmn 19702  df-psmet 21232  df-xmet 21233  df-met 21234  df-bl 21235  df-mopn 21236  df-fbas 21237  df-fg 21238  df-cnfld 21241  df-top 22751  df-topon 22768  df-topsp 22790  df-bases 22804  df-cld 22878  df-ntr 22879  df-cls 22880  df-nei 22957  df-lp 22995  df-perf 22996  df-cn 23086  df-cnp 23087  df-haus 23174  df-tx 23421  df-hmeo 23614  df-fil 23705  df-fm 23797  df-flim 23798  df-flf 23799  df-xms 24181  df-ms 24182  df-tms 24183  df-cncf 24753  df-limc 25750  df-dv 25751  df-log 26445
This theorem is referenced by:  ang180lem2  26697  ang180lem3  26698
  Copyright terms: Public domain W3C validator