MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ang180lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ang180lem2 24831
Description: Lemma for ang180 24835. Show that the revolution number 𝑁 is strictly between -2 and 1. Both bounds are established by iterating using the bounds on the imaginary part of the logarithm, logimcl 24607, but the resulting bound gives only 𝑁 ≤ 1 for the upper bound. The case 𝑁 = 1 is not ruled out here, but it is in some sense an "edge case" that can only happen under very specific conditions; in particular we show that all the angle arguments 𝐴, 1 / (1 − 𝐴), (𝐴 − 1) / 𝐴 must lie on the negative real axis, which is a contradiction because clearly if 𝐴 is negative then the other two are positive real. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
ang180lem1.2 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
ang180lem1.3 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
Assertion
Ref Expression
ang180lem2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴
Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑁(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem ang180lem2
StepHypRef Expression
1 2cn 11347 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
2 1re 10293 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
32rehalfcli 11527 . . . . . . . 8 (1 / 2) ∈ ℝ
43recni 10308 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℂ
51, 4negsubdii 10620 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = (-2 + (1 / 2))
6 4d2e2 11448 . . . . . . . . 9 (4 / 2) = 2
76oveq1i 6852 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (2 − (1 / 2))
8 4cn 11358 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
9 ax-1cn 10247 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
10 2cnne0 11488 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
11 divsubdir 10975 . . . . . . . . . 10 ((4 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2)))
128, 9, 10, 11mp3an 1585 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2))
13 3cn 11353 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℂ
149, 13addcomi 10481 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 3) = (3 + 1)
15 df-4 11337 . . . . . . . . . . . 12 4 = (3 + 1)
1614, 15eqtr4i 2790 . . . . . . . . . . 11 (1 + 3) = 4
178, 9, 13, 16subaddrii 10624 . . . . . . . . . 10 (4 − 1) = 3
1817oveq1i 6852 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = (3 / 2)
1912, 18eqtr3i 2789 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (3 / 2)
207, 19eqtr3i 2789 . . . . . . 7 (2 − (1 / 2)) = (3 / 2)
2120negeqi 10528 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = -(3 / 2)
225, 21eqtr3i 2789 . . . . 5 (-2 + (1 / 2)) = -(3 / 2)
23 3re 11352 . . . . . . . . . . . . 13 3 ∈ ℝ
2423rehalfcli 11527 . . . . . . . . . . . 12 (3 / 2) ∈ ℝ
2524recni 10308 . . . . . . . . . . 11 (3 / 2) ∈ ℂ
26 picn 24503 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℂ
2725, 1, 26mulassi 10305 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = ((3 / 2) · (2 · π))
28 2ne0 11383 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
2913, 1, 28divcan1i 11023 . . . . . . . . . . 11 ((3 / 2) · 2) = 3
3029oveq1i 6852 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = (3 · π)
3127, 30eqtr3i 2789 . . . . . . . . 9 ((3 / 2) · (2 · π)) = (3 · π)
3231negeqi 10528 . . . . . . . 8 -((3 / 2) · (2 · π)) = -(3 · π)
33 2re 11346 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
34 pire 24502 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
3533, 34remulcli 10310 . . . . . . . . . 10 (2 · π) ∈ ℝ
3635recni 10308 . . . . . . . . 9 (2 · π) ∈ ℂ
3725, 36mulneg1i 10730 . . . . . . . 8 (-(3 / 2) · (2 · π)) = -((3 / 2) · (2 · π))
3813, 26mulneg2i 10731 . . . . . . . 8 (3 · -π) = -(3 · π)
3932, 37, 383eqtr4i 2797 . . . . . . 7 (-(3 / 2) · (2 · π)) = (3 · -π)
4034renegcli 10596 . . . . . . . . . . . 12 -π ∈ ℝ
4133, 40remulcli 10310 . . . . . . . . . . 11 (2 · -π) ∈ ℝ
4241a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) ∈ ℝ)
4340a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π ∈ ℝ)
44 simp1 1166 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
45 subcl 10534 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
469, 44, 45sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
47 simp3 1168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 1)
4847necomd 2992 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ≠ 𝐴)
49 subeq0 10561 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
509, 44, 49sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
5150necon3bid 2981 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) ≠ 0 ↔ 1 ≠ 𝐴))
5248, 51mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ≠ 0)
5346, 52reccld 11048 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℂ)
5446, 52recne0d 11049 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ≠ 0)
5553, 54logcld 24608 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℂ)
56 subcl 10534 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
5744, 9, 56sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
58 simp2 1167 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 0)
5957, 44, 58divcld 11055 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℂ)
60 subeq0 10561 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6144, 9, 60sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6261necon3bid 2981 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 1))
6347, 62mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ≠ 0)
6457, 44, 63, 58divne0d 11071 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ≠ 0)
6559, 64logcld 24608 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℂ)
6655, 65addcld 10313 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℂ)
6766imcld 14222 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ)
68 logcl 24606 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
69683adant3 1162 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
7069imcld 14222 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ)
7155imcld 14222 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∈ ℝ)
7265imcld 14222 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
7353, 54logimcld 24609 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∧ (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π))
7473simpld 488 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))))
7559, 64logimcld 24609 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∧ (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π))
7675simpld 488 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))
7743, 43, 71, 72, 74, 76lt2addd 10904 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π + -π) < ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
78 negpicn 24506 . . . . . . . . . . . . 13 -π ∈ ℂ
79782timesi 11417 . . . . . . . . . . . 12 (2 · -π) = (-π + -π)
8079a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) = (-π + -π))
8155, 65imaddd 14242 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
8277, 80, 813brtr4d 4841 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) < (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
83 logimcl 24607 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
84833adant3 1162 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
8584simpld 488 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘𝐴)))
8642, 43, 67, 70, 82, 85lt2addd 10904 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · -π) + -π) < ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
87 df-3 11336 . . . . . . . . . . . 12 3 = (2 + 1)
8887oveq1i 6852 . . . . . . . . . . 11 (3 · -π) = ((2 + 1) · -π)
891, 9, 78adddiri 10307 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · -π) = ((2 · -π) + (1 · -π))
9078mulid2i 10299 . . . . . . . . . . . 12 (1 · -π) = -π
9190oveq2i 6853 . . . . . . . . . . 11 ((2 · -π) + (1 · -π)) = ((2 · -π) + -π)
9288, 89, 913eqtri 2791 . . . . . . . . . 10 (3 · -π) = ((2 · -π) + -π)
9392a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) = ((2 · -π) + -π))
94 ang180lem1.2 . . . . . . . . . . 11 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
9594fveq2i 6378 . . . . . . . . . 10 (ℑ‘𝑇) = (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)))
9666, 69imaddd 14242 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9795, 96syl5eq 2811 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9886, 93, 973brtr4d 4841 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (ℑ‘𝑇))
9966, 69addcld 10313 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
10094, 99syl5eqel 2848 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑇 ∈ ℂ)
101 imval 14134 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ ℂ → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
102100, 101syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
103 ang.1 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
104 ang180lem1.3 . . . . . . . . . . . 12 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
105103, 94, 104ang180lem1 24830 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ))
106105simprd 489 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℝ)
107106rered 14251 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℜ‘(𝑇 / i)) = (𝑇 / i))
108102, 107eqtrd 2799 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (𝑇 / i))
10998, 108breqtrd 4835 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (𝑇 / i))
11039, 109syl5eqbr 4844 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i))
11124renegcli 10596 . . . . . . . 8 -(3 / 2) ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) ∈ ℝ)
11335a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℝ)
114 2pos 11382 . . . . . . . . 9 0 < 2
115 pipos 24504 . . . . . . . . 9 0 < π
11633, 34, 114, 115mulgt0ii 10424 . . . . . . . 8 0 < (2 · π)
117116a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 < (2 · π))
118 ltmuldiv 11150 . . . . . . 7 ((-(3 / 2) ∈ ℝ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
119112, 106, 113, 117, 118syl112anc 1493 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
120110, 119mpbid 223 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12122, 120syl5eqbr 4844 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12233renegcli 10596 . . . . . 6 -2 ∈ ℝ
123122a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 ∈ ℝ)
1243a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / 2) ∈ ℝ)
12535, 116gt0ne0ii 10818 . . . . . . 7 (2 · π) ≠ 0
126125a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ≠ 0)
127106, 113, 126redivcld 11107 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) ∈ ℝ)
128123, 124, 127ltaddsubd 10881 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)) ↔ -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))))
129121, 128mpbid 223 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)))
130129, 104syl6breqr 4851 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < 𝑁)
13134a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℝ)
13273simprd 489 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π)
13375simprd 489 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π)
13471, 72, 131, 131, 132, 133le2addd 10900 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (π + π))
135262timesi 11417 . . . . . . . . . . . 12 (2 · π) = (π + π)
136135a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) = (π + π))
137134, 81, 1363brtr4d 4841 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π))
13884simprd 489 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π)
13967, 70, 113, 131, 137, 138le2addd 10900 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))) ≤ ((2 · π) + π))
140108, 97eqtr3d 2801 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
14187oveq1i 6852 . . . . . . . . . . 11 (3 · π) = ((2 + 1) · π)
1421, 9, 26adddiri 10307 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · π) = ((2 · π) + (1 · π))
14326mulid2i 10299 . . . . . . . . . . . 12 (1 · π) = π
144143oveq2i 6853 . . . . . . . . . . 11 ((2 · π) + (1 · π)) = ((2 · π) + π)
145141, 142, 1443eqtri 2791 . . . . . . . . . 10 (3 · π) = ((2 · π) + π)
146145a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) = ((2 · π) + π))
147139, 140, 1463brtr4d 4841 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ≤ (3 · π))
14836subid1i 10607 . . . . . . . . . 10 ((2 · π) − 0) = (2 · π)
149148, 125eqnetri 3007 . . . . . . . . 9 ((2 · π) − 0) ≠ 0
150 negsub 10583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
1519, 44, 150sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
152151adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
153 1rp 12032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℝ+
154146, 140oveq12d 6860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))))
15536a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℂ)
15626a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℂ)
15767recnd 10322 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℂ)
15870recnd 10322 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
159155, 156, 157, 158addsub4d 10693 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
160154, 159eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
161160adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
16223, 34remulcli 10310 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (3 · π) ∈ ℝ
163162recni 10308 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (3 · π) ∈ ℂ
164 ax-icn 10248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ∈ ℂ
165164a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ∈ ℂ)
166 ine0 10719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ≠ 0
167166a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ≠ 0)
168100, 165, 167divcld 11055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℂ)
169 subeq0 10561 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((3 · π) ∈ ℂ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℂ) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
170163, 168, 169sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
171170biimpar 469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0)
172161, 171eqtr3d 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0)
173 resubcl 10599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
17435, 67, 173sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
175 subge0 10795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
17635, 67, 175sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
177137, 176mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))))
178 resubcl 10599 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
17934, 70, 178sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
180 subge0 10795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
18134, 70, 180sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
182138, 181mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))
183 add20 10794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))) ∧ ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
184174, 177, 179, 182, 183syl22anc 867 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
185184biimpa 468 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
186172, 185syldan 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
187186simprd 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)
188158adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
189 subeq0 10561 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((π ∈ ℂ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
19026, 188, 189sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
191187, 190mpbid 223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → π = (ℑ‘(log‘𝐴)))
192191eqcomd 2771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) = π)
193 lognegb 24627 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
1941933adant3 1162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
195194adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
196192, 195mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → -𝐴 ∈ ℝ+)
197 rpaddcl 12052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((1 ∈ ℝ+ ∧ -𝐴 ∈ ℝ+) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
198153, 196, 197sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
199152, 198eqeltrrd 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 − 𝐴) ∈ ℝ+)
200199rpreccld 12080 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℝ+)
201200relogcld 24660 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℝ)
202 negsubdi2 10594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
20344, 9, 202sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
204203oveq1d 6857 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((1 − 𝐴) / -𝐴))
20557, 44, 58div2negd 11070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
206204, 205eqtr3d 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
207206adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
208199, 196rpdivcld 12087 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) ∈ ℝ+)
209207, 208eqeltrrd 2845 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℝ+)
210209relogcld 24660 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℝ)
211201, 210readdcld 10323 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
212211reim0d 14252 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = 0)
213212oveq2d 6858 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = ((2 · π) − 0))
214186simpld 488 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0)
215213, 214eqtr3d 2801 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − 0) = 0)
216215ex 401 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) = (𝑇 / i) → ((2 · π) − 0) = 0))
217216necon3d 2958 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) − 0) ≠ 0 → (3 · π) ≠ (𝑇 / i)))
218149, 217mpi 20 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) ≠ (𝑇 / i))
219 ltlen 10392 . . . . . . . . 9 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 · π) ∈ ℝ) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
220106, 162, 219sylancl 580 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
221147, 218, 220mpbir2and 704 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < (3 · π))
222221, 31syl6breqr 4851 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π)))
22324a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 / 2) ∈ ℝ)
224 ltdivmul2 11154 . . . . . . 7 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 / 2) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
225106, 223, 113, 117, 224syl112anc 1493 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
226222, 225mpbird 248 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2))
22787oveq1i 6852 . . . . . 6 (3 / 2) = ((2 + 1) / 2)
2281, 9, 1, 28divdiri 11036 . . . . . 6 ((2 + 1) / 2) = ((2 / 2) + (1 / 2))
229 2div2e1 11420 . . . . . . 7 (2 / 2) = 1
230229oveq1i 6852 . . . . . 6 ((2 / 2) + (1 / 2)) = (1 + (1 / 2))
231227, 228, 2303eqtri 2791 . . . . 5 (3 / 2) = (1 + (1 / 2))
232226, 231syl6breq 4850 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2)))
2332a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ∈ ℝ)
234127, 124, 233ltsubaddd 10877 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1 ↔ ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2))))
235232, 234mpbird 248 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1)
236104, 235syl5eqbr 4844 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑁 < 1)
237130, 236jca 507 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  cdif 3729  {csn 4334   class class class wbr 4809  cfv 6068  (class class class)co 6842  cmpt2 6844  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190  ici 10191   + caddc 10192   · cmul 10194   < clt 10328  cle 10329  cmin 10520  -cneg 10521   / cdiv 10938  2c2 11327  3c3 11328  4c4 11329  cz 11624  +crp 12028  cre 14124  cim 14125  πcpi 15081  logclog 24592
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267  ax-addf 10268  ax-mulf 10269
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-iin 4679  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-of 7095  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-supp 7498  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-ixp 8114  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-fsupp 8483  df-fi 8524  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-4 11337  df-5 11338  df-6 11339  df-7 11340  df-8 11341  df-9 11342  df-n0 11539  df-z 11625  df-dec 11741  df-uz 11887  df-q 11990  df-rp 12029  df-xneg 12146  df-xadd 12147  df-xmul 12148  df-ioo 12381  df-ioc 12382  df-ico 12383  df-icc 12384  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-bc 13294  df-hash 13322  df-shft 14094  df-cj 14126  df-re 14127  df-im 14128  df-sqrt 14262  df-abs 14263  df-limsup 14489  df-clim 14506  df-rlim 14507  df-sum 14704  df-ef 15082  df-sin 15084  df-cos 15085  df-pi 15087  df-struct 16134  df-ndx 16135  df-slot 16136  df-base 16138  df-sets 16139  df-ress 16140  df-plusg 16229  df-mulr 16230  df-starv 16231  df-sca 16232  df-vsca 16233  df-ip 16234  df-tset 16235  df-ple 16236  df-ds 16238  df-unif 16239  df-hom 16240  df-cco 16241  df-rest 16351  df-topn 16352  df-0g 16370  df-gsum 16371  df-topgen 16372  df-pt 16373  df-prds 16376  df-xrs 16430  df-qtop 16435  df-imas 16436  df-xps 16438  df-mre 16514  df-mrc 16515  df-acs 16517  df-mgm 17510  df-sgrp 17552  df-mnd 17563  df-submnd 17604  df-mulg 17810  df-cntz 18015  df-cmn 18461  df-psmet 20011  df-xmet 20012  df-met 20013  df-bl 20014  df-mopn 20015  df-fbas 20016  df-fg 20017  df-cnfld 20020  df-top 20978  df-topon 20995  df-topsp 21017  df-bases 21030  df-cld 21103  df-ntr 21104  df-cls 21105  df-nei 21182  df-lp 21220  df-perf 21221  df-cn 21311  df-cnp 21312  df-haus 21399  df-tx 21645  df-hmeo 21838  df-fil 21929  df-fm 22021  df-flim 22022  df-flf 22023  df-xms 22404  df-ms 22405  df-tms 22406  df-cncf 22960  df-limc 23921  df-dv 23922  df-log 24594
This theorem is referenced by:  ang180lem3  24832
  Copyright terms: Public domain W3C validator