Theorem ang180lem5 26958

Description: Lemma for ang180 26959: Reduce the statement to two variables. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
ang.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))

Assertion

Ref	Expression
ang180lem5	⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴) + (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴))) + (𝐴𝐹𝐵)) ∈ {-π, π})

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem ang180lem5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1l 1214	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐴 ∈ ℂ)
2		1cnd 11205	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 1 ∈ ℂ)
3		simp2l 1216	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐵 ∈ ℂ)
4		simp1r 1215	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐴 ≠ 0)
5	3, 1, 4	divcld 11994	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐵 / 𝐴) ∈ ℂ)
6	1, 2, 5	subdid 11673	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · (1 − (𝐵 / 𝐴))) = ((𝐴 · 1) − (𝐴 · (𝐵 / 𝐴))))
7	1	mulridd 11229	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
8	3, 1, 4	divcan2d 11996	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · (𝐵 / 𝐴)) = 𝐵)
9	7, 8	oveq12d 7432	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · 1) − (𝐴 · (𝐵 / 𝐴))) = (𝐴 − 𝐵))
10	6, 9	eqtrd 2805	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · (1 − (𝐵 / 𝐴))) = (𝐴 − 𝐵))
11	10, 7	oveq12d 7432	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · (1 − (𝐵 / 𝐴)))𝐹(𝐴 · 1)) = ((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴))
12	2, 5	subcld 11572	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (1 − (𝐵 / 𝐴)) ∈ ℂ)
13		simp3 1154	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐴 ≠ 𝐵)
14	13	necomd 3020	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐵 ≠ 𝐴)
15	3, 1, 4, 14	divne1d 12005	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐵 / 𝐴) ≠ 1)
16	15	necomd 3020	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 1 ≠ (𝐵 / 𝐴))
17	2, 5, 16	subne0d 11581	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (1 − (𝐵 / 𝐴)) ≠ 0)
18		ax-1ne0 11172	. . . . . . 7 ⊢ 1 ≠ 0
19	18	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 1 ≠ 0)
20		ang.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
21	20	angcan 26947	. . . . . 6 ⊢ ((((1 − (𝐵 / 𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 − (𝐵 / 𝐴)) ≠ 0) ∧ (1 ∈ ℂ ∧ 1 ≠ 0) ∧ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0)) → ((𝐴 · (1 − (𝐵 / 𝐴)))𝐹(𝐴 · 1)) = ((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1))
22	12, 17, 2, 19, 1, 4, 21	syl222anc 1411	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · (1 − (𝐵 / 𝐴)))𝐹(𝐴 · 1)) = ((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1))
23	11, 22	eqtr3d 2807	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴) = ((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1))
24	1, 5, 2	subdid 11673	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · ((𝐵 / 𝐴) − 1)) = ((𝐴 · (𝐵 / 𝐴)) − (𝐴 · 1)))
25	8, 7	oveq12d 7432	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · (𝐵 / 𝐴)) − (𝐴 · 1)) = (𝐵 − 𝐴))
26	24, 25	eqtrd 2805	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 · ((𝐵 / 𝐴) − 1)) = (𝐵 − 𝐴))
27	8, 26	oveq12d 7432	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · (𝐵 / 𝐴))𝐹(𝐴 · ((𝐵 / 𝐴) − 1))) = (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴)))
28		simp2r 1217	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐵 ≠ 0)
29	3, 1, 28, 4	divne0d 12010	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐵 / 𝐴) ≠ 0)
30	5, 2	subcld 11572	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐵 / 𝐴) − 1) ∈ ℂ)
31	5, 2, 15	subne0d 11581	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐵 / 𝐴) − 1) ≠ 0)
32	20	angcan 26947	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐵 / 𝐴) ∈ ℂ ∧ (𝐵 / 𝐴) ≠ 0) ∧ (((𝐵 / 𝐴) − 1) ∈ ℂ ∧ ((𝐵 / 𝐴) − 1) ≠ 0) ∧ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0)) → ((𝐴 · (𝐵 / 𝐴))𝐹(𝐴 · ((𝐵 / 𝐴) − 1))) = ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1)))
33	5, 29, 30, 31, 1, 4, 32	syl222anc 1411	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · (𝐵 / 𝐴))𝐹(𝐴 · ((𝐵 / 𝐴) − 1))) = ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1)))
34	27, 33	eqtr3d 2807	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴)) = ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1)))
35	23, 34	oveq12d 7432	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴) + (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴))) = (((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1) + ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1))))
36	7, 8	oveq12d 7432	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · 1)𝐹(𝐴 · (𝐵 / 𝐴))) = (𝐴𝐹𝐵))
37	20	angcan 26947	. . . . 5 ⊢ (((1 ∈ ℂ ∧ 1 ≠ 0) ∧ ((𝐵 / 𝐴) ∈ ℂ ∧ (𝐵 / 𝐴) ≠ 0) ∧ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0)) → ((𝐴 · 1)𝐹(𝐴 · (𝐵 / 𝐴))) = (1𝐹(𝐵 / 𝐴)))
38	2, 19, 5, 29, 1, 4, 37	syl222anc 1411	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((𝐴 · 1)𝐹(𝐴 · (𝐵 / 𝐴))) = (1𝐹(𝐵 / 𝐴)))
39	36, 38	eqtr3d 2807	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴𝐹𝐵) = (1𝐹(𝐵 / 𝐴)))
40	35, 39	oveq12d 7432	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴) + (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴))) + (𝐴𝐹𝐵)) = ((((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1) + ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1))) + (1𝐹(𝐵 / 𝐴))))
41	20	ang180lem4 26957	. . 3 ⊢ (((𝐵 / 𝐴) ∈ ℂ ∧ (𝐵 / 𝐴) ≠ 0 ∧ (𝐵 / 𝐴) ≠ 1) → ((((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1) + ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1))) + (1𝐹(𝐵 / 𝐴))) ∈ {-π, π})
42	5, 29, 15, 41	syl3anc 1396	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((((1 − (𝐵 / 𝐴))𝐹1) + ((𝐵 / 𝐴)𝐹((𝐵 / 𝐴) − 1))) + (1𝐹(𝐵 / 𝐴))) ∈ {-π, π})
43	40, 42	eqeltrd 2870	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((((𝐴 − 𝐵)𝐹𝐴) + (𝐵𝐹(𝐵 − 𝐴))) + (𝐴𝐹𝐵)) ∈ {-π, π})

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1568   ∈ wcel 2150   ≠ wne 2965   ∖ cdif 3910  {csn 4594  {cpr 4596  ‘cfv 6540  (class class class)co 7414   ∈ cmpo 7416  ℂcc 11101  0cc0 11103  1c1 11104   + caddc 11106   · cmul 11108   − cmin 11444  -cneg 11445   / cdiv 11874  ℑcim 15152  πcpi 16123  logclog 26699

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2152  ax-9 2160  ax-10 2183  ax-11 2199  ax-12 2220  ax-ext 2742  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5340  ax-pr 5408  ax-un 7736  ax-inf2 9613  ax-cnex 11159  ax-resscn 11160  ax-1cn 11161  ax-icn 11162  ax-addcl 11163  ax-addrcl 11164  ax-mulcl 11165  ax-mulrcl 11166  ax-mulcom 11167  ax-addass 11168  ax-mulass 11169  ax-distr 11170  ax-i2m1 11171  ax-1ne0 11172  ax-1rid 11173  ax-rnegex 11174  ax-rrecex 11175  ax-cnre 11176  ax-pre-lttri 11177  ax-pre-lttrn 11178  ax-pre-ltadd 11179  ax-pre-mulgt0 11180  ax-pre-sup 11181  ax-addf 11182

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2099  df-mo 2574  df-eu 2604  df-clab 2749  df-cleq 2762  df-clel 2845  df-nfc 2919  df-ne 2966  df-nel 3072  df-ral 3087  df-rex 3097  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3464  df-sbc 3753  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5560  df-eprel 5565  df-po 5573  df-so 5574  df-fr 5618  df-se 5619  df-we 5620  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7678  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-supp 8160  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-2o 8457  df-er 8697  df-map 8829  df-pm 8830  df-ixp 8899  df-en 8947  df-dom 8948  df-sdom 8949  df-fin 8950  df-fsupp 9325  df-fi 9374  df-sup 9405  df-inf 9406  df-oi 9475  df-card 9928  df-pnf 11248  df-mnf 11249  df-xr 11250  df-ltxr 11251  df-le 11252  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11875  df-nn 12237  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-5 12309  df-6 12310  df-7 12311  df-8 12312  df-9 12313  df-n0 12508  df-z 12595  df-dec 12715  df-uz 12866  df-q 12976  df-rp 13020  df-xneg 13140  df-xadd 13141  df-xmul 13142  df-ioo 13379  df-ioc 13380  df-ico 13381  df-icc 13382  df-fz 13539  df-fzo 13686  df-fl 13828  df-mod 13906  df-seq 14041  df-exp 14101  df-fac 14313  df-bc 14342  df-hash 14370  df-shft 15107  df-cj 15153  df-re 15154  df-im 15155  df-sqrt 15289  df-abs 15290  df-limsup 15525  df-clim 15542  df-rlim 15543  df-sum 15741  df-ef 16124  df-sin 16126  df-cos 16127  df-pi 16129  df-struct 17210  df-sets 17227  df-slot 17245  df-ndx 17257  df-base 17273  df-ress 17294  df-plusg 17326  df-mulr 17327  df-starv 17328  df-sca 17329  df-vsca 17330  df-ip 17331  df-tset 17332  df-ple 17333  df-ds 17335  df-unif 17336  df-hom 17337  df-cco 17338  df-rest 17478  df-topn 17479  df-0g 17497  df-gsum 17498  df-topgen 17499  df-pt 17500  df-prds 17503  df-xrs 17559  df-qtop 17564  df-imas 17565  df-xps 17567  df-mre 17641  df-mrc 17642  df-acs 17644  df-mgm 18701  df-sgrp 18780  df-mnd 18796  df-submnd 18845  df-mulg 19137  df-cntz 19390  df-cmn 19855  df-psmet 21497  df-xmet 21498  df-met 21499  df-bl 21500  df-mopn 21501  df-fbas 21502  df-fg 21503  df-cnfld 21506  df-top 23034  df-topon 23051  df-topsp 23073  df-bases 23086  df-cld 23159  df-ntr 23160  df-cls 23161  df-nei 23238  df-lp 23276  df-perf 23277  df-cn 23367  df-cnp 23368  df-haus 23455  df-tx 23702  df-hmeo 23895  df-fil 23986  df-fm 24078  df-flim 24079  df-flf 24080  df-xms 24460  df-ms 24461  df-tms 24462  df-cncf 25020  df-limc 26008  df-dv 26009  df-log 26701

This theorem is referenced by:  ang180  26959