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 38728
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 4170 . . . . 5 (( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)))
2 neg1rr 12311 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
32rexri 11372 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℝ*
4 1xr 11373 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ*
5 pnfxr 11368 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
63, 4, 53pm3.2i 1358 . . . . . . . 8 ( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
7 neg1lt0 12313 . . . . . . . . . 10 -1 < 0
8 0lt1 11843 . . . . . . . . . 10 0 < 1
9 0re 11315 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
10 1re 11313 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
112, 9, 10lttri 11441 . . . . . . . . . 10 (( -1 < 0 ∧ 0 < 1) → -1 < 1)
127, 8, 11mp2an 705 . . . . . . . . 9 -1 < 1
13 ltpnf 13254 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
1410, 13ax-mp 5 . . . . . . . . 9 1 < +∞
1512, 14pm3.2i 476 . . . . . . . 8 ( -1 < 1 ∧ 1 < +∞)
16 df-ioo 13485 . . . . . . . . 9 (,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
17 df-ico 13487 . . . . . . . . 9 [,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < 𝑦)})
18 xrlenlt 11379 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → (1 ≤ 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 < 1))
19 xrlttr 13274 . . . . . . . . 9 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 < 1 ∧ 1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
20 xrltletr 13291 . . . . . . . . 9 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → (( -1 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑤) → -1 < 𝑤))
2116, 17, 18, 16, 19, 20ixxun 13497 . . . . . . . 8 ((( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ ( -1 < 1 ∧ 1 < +∞)) → (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = ( -1(,)+∞))
226, 15, 21mp2an 705 . . . . . . 7 (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = ( -1(,)+∞)
2322uneq2i 4163 . . . . . 6 ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞))
24 mnfxr 11371 . . . . . . . 8 -∞ ∈ ℝ*
2524, 3, 53pm3.2i 1358 . . . . . . 7 (-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
26 mnflt 13257 . . . . . . . . 9 ( -1 ∈ ℝ → -∞ < -1)
27 ltpnf 13254 . . . . . . . . 9 ( -1 ∈ ℝ → -1 < +∞)
2826, 27jca 521 . . . . . . . 8 ( -1 ∈ ℝ → (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞))
292, 28ax-mp 5 . . . . . . 7 (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)
30 df-ioc 13486 . . . . . . . 8 (,] = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧 ∧ 𝑧 ≤ 𝑦)})
31 xrltnle 11381 . . . . . . . 8 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → ( -1 < 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 ≤ -1))
32 xrlelttr 13290 . . . . . . . 8 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 ≤ -1 ∧ -1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
33 xrlttr 13274 . . . . . . . 8 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ ℝ*) → ((-∞ < -1 ∧ -1 < 𝑤) → -∞ < 𝑤))
3430, 16, 31, 16, 32, 33ixxun 13497 . . . . . . 7 (((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)) → ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
3525, 29, 34mp2an 705 . . . . . 6 ((-∞(,] -1) ∪ ( -1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞)
3623, 35eqtri 2783 . . . . 5 ((-∞(,] -1) ∪ (( -1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = (-∞(,)+∞)
37 ioomax 13558 . . . . 5 (-∞(,)+∞) = ℝ
381, 36, 373eqtri 2787 . . . 4 (( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ℝ
3938difeq1i 4058 . . 3 ((( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = (ℝ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
40 difun2 4436 . . 3 ((( -1(,)1) ∪ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
41 ax-resscn 11262 . . . 4 ℝ ⊆ ℂ
42 difin2 4245 . . . 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 2792 . 2 ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = (( -1(,)1) ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
45 dvasin.d . . 3 𝐷 = (ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞)))
4645ineq1i 4112 . 2 (𝐷 ∩ ℝ) = ((ℂ ∖ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
47 incom 4105 . . . . 5 (( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1))
4830, 16, 31ixxdisj 13496 . . . . . 6 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1)) = ∅)
4924, 3, 4, 48mp3an 1490 . . . . 5 ((-∞(,] -1) ∩ ( -1(,)1)) = ∅
5047, 49eqtri 2783 . . . 4 (( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅
5116, 17, 18ixxdisj 13496 . . . . 5 (( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
523, 4, 5, 51mp3an 1490 . . . 4 (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅
5350, 52pm3.2i 476 . . 3 ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅ ∧ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
54 un00 4356 . . . 4 (((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) = ∅ ∧ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅) ↔ ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
55 indi 4228 . . . . 5 (( -1(,)1) ∩ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞)))
5655eqeq1i 2765 . . . 4 ((( -1(,)1) ∩ ((-∞(,] -1) ∪ (1[,)+∞))) = ∅ ↔ ((( -1(,)1) ∩ (-∞(,] -1)) ∪ (( -1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
57 disj3 4406 . . . 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 2793 1 (𝐷 ∩ ℝ) = ( -1(,)1)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044   ∩ cin 4088   ∪ cun 4148  ∅c0 4277   class class class wbr 5102  (class class class)co 7422  ℂcc 11203  ℝcr 11204  0cc0 11205  1c1 11206  +∞cpnf 11345  -∞cmnf 11346  ℝ*cxr 11347   < clt 11348   ≤ cle 11349   -cneg 11547  (,)cioo 13481  (,]cioc 13482  [,)cico 13483
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7753  ax-cnex 11261  ax-resscn 11262  ax-1cn 11263  ax-icn 11264  ax-addcl 11265  ax-addrcl 11266  ax-mulcl 11267  ax-mulrcl 11268  ax-mulcom 11269  ax-addass 11270  ax-mulass 11271  ax-distr 11272  ax-i2m1 11273  ax-1ne0 11274  ax-1rid 11275  ax-rnegex 11276  ax-rrecex 11277  ax-cnre 11278  ax-pre-lttri 11279  ax-pre-lttrn 11280  ax-pre-ltadd 11281  ax-pre-mulgt0 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-po 5558  df-so 5559  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6496  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7379  df-ov 7425  df-oprab 7426  df-mpo 7427  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-er 8722  df-en 8979  df-dom 8980  df-sdom 8981  df-pnf 11350  df-mnf 11351  df-xr 11352  df-ltxr 11353  df-le 11354  df-sub 11548  df-neg 11549  df-ioo 13485  df-ioc 13486  df-ico 13487
This theorem is used by:  dvasin  38729  dvreasin  38731  dvreacos  38732
  Copyright terms: Public domain W3C validator