Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  asindmre Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem asindmre 38889
Description: Real part of domain of differentiability of arcsine. (Contributed by Brendan Leahy, 19-Dec-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
dvasin.d 𝐷 = (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
Assertion
Ref Expression
asindmre (𝐷 ∩ ℝ) = ( -1(,)1)

Proof of Theorem asindmre
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 un12 4174 . . . . 5 (( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)))
2 neg1rr 12346 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
32rexri 11406 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℝ*
4 1xr 11407 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ*
5 pnfxr 11402 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
63, 4, 53pm3.2i 1358 . . . . . . . 8 ( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
7 neg1lt0 12348 . . . . . . . . . 10 -1 < 0
8 0lt1 11878 . . . . . . . . . 10 0 < 1
9 0re 11349 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
10 1re 11347 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
112, 9, 10lttri 11475 . . . . . . . . . 10 (( -1 < 0 ∧ 0 < 1) → -1 < 1)
127, 8, 11mp2an 705 . . . . . . . . 9 -1 < 1
13 ltpnf 13289 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
1410, 13ax-mp 5 . . . . . . . . 9 1 < +∞
1512, 14pm3.2i 476 . . . . . . . 8 ( -1 < 1 ∧ 1 < +∞)
16 df-ioo 13520 . . . . . . . . 9 (,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
17 df-ico 13522 . . . . . . . . 9 [,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
18 xrlenlt 11413 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → (1 ≤ 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 < 1))
19 xrlttr 13309 . . . . . . . . 9 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 < 1 ∧ 1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
20 xrltletr 13326 . . . . . . . . 9 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → (( -1 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑤) → -1 < 𝑤))
2116, 17, 18, 16, 19, 20ixxun 13532 . . . . . . . 8 ((( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ ( -1 < 1 ∧ 1 < +∞)) → (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = ( -1(,)+∞))
226, 15, 21mp2an 705 . . . . . . 7 (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = ( -1(,)+∞)
2322uneq2i 4167 . . . . . 6 ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞))
24 mnfxr 11405 . . . . . . . 8 -∞ ∈ ℝ*
2524, 3, 53pm3.2i 1358 . . . . . . 7 (-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
26 mnflt 13292 . . . . . . . . 9 ( -1 ∈ ℝ → -∞ < -1)
27 ltpnf 13289 . . . . . . . . 9 ( -1 ∈ ℝ → -1 < +∞)
2826, 27jca 521 . . . . . . . 8 ( -1 ∈ ℝ → (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞))
292, 28ax-mp 5 . . . . . . 7 (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)
30 df-ioc 13521 . . . . . . . 8 (,] = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑦)})
31 xrltnle 11415 . . . . . . . 8 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → ( -1 < 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 ≤ -1))
32 xrlelttr 13325 . . . . . . . 8 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 ≤ -1 ∧ -1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
33 xrlttr 13309 . . . . . . . 8 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → ((-∞ < -1 ∧ -1 < 𝑤) → -∞ < 𝑤))
3430, 16, 31, 16, 32, 33ixxun 13532 . . . . . . 7 (((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)) → ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
3525, 29, 34mp2an 705 . . . . . 6 ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞)
3623, 35eqtri 2786 . . . . 5 ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = (-∞(,)+∞)
37 ioomax 13593 . . . . 5 (-∞(,)+∞) = ℝ
381, 36, 373eqtri 2790 . . . 4 (( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ℝ
3938difeq1i 4062 . . 3 ((( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = (ℝ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
40 difun2 4440 . . 3 ((( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
41 ax-resscn 11296 . . . 4 ℝ ⊆ ℂ
42 difin2 4249 . . . 4 (ℝ ⊆ ℂ → (ℝ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ))
4341, 42ax-mp 5 . . 3 (ℝ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
4439, 40, 433eqtr3ri 2795 . 2 ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
45 dvasin.d . . 3 𝐷 = (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
4645ineq1i 4116 . 2 (𝐷 ∩ ℝ) = ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
47 incom 4109 . . . . 5 (( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1))
4830, 16, 31ixxdisj 13531 . . . . . 6 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1)) = ∅)
4924, 3, 4, 48mp3an 1491 . . . . 5 ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1)) = ∅
5047, 49eqtri 2786 . . . 4 (( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅
5116, 17, 18ixxdisj 13531 . . . . 5 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
523, 4, 5, 51mp3an 1491 . . . 4 (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅
5350, 52pm3.2i 476 . . 3 ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅ ∧ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
54 un00 4360 . . . 4 (((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅ ∧ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅) ↔ ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
55 indi 4232 . . . . 5 (( -1(,)1) ∩ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)))
5655eqeq1i 2768 . . . 4 ((( -1(,)1) ∩ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ∅ ↔ ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
57 disj3 4410 . . . 4 ((( -1(,)1) ∩ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ∅ ↔ ( -1(,)1) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))))
5854, 56, 573bitr2i 302 . . 3 (((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅ ∧ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅) ↔ ( -1(,)1) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))))
5953, 58mpbi 233 . 2 ( -1(,)1) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
6044, 46, 593eqtr4i 2796 1 (𝐷 ∩ ℝ) = ( -1(,)1)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  ∅c0 4281   class class class wbr 5108  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239  1c1 11240  +∞cpnf 11379  -∞cmnf 11380  ℝ*cxr 11381   < clt 11382   ≤ cle 11383   -cneg 11581  (,)cioo 13516  (,]cioc 13517  [,)cico 13518
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5553  df-po 5566  df-so 5567  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-ioo 13520  df-ioc 13521  df-ico 13522
This theorem is used by:  dvasin  38890  dvreasin  38892  dvreacos  38893
  Copyright terms: Public domain W3C validator