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

Theorem asinsinlem 27219
Description: Lemma for asinsin 27220. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
asinsinlem ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < (ℜ‘(exp‘(i · 𝐴))))

Proof of Theorem asinsinlem
StepHypRef Expression
1 ax-icn 11259 . . . . . 6 i ∈ ℂ
2 simpl 488 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
3 mulcl 11284 . . . . . 6 ((i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
41, 2, 3sylancr 599 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
54recld 15361 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘(i · 𝐴)) ∈ ℝ)
65reefcld 16254 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
7 neghalfpirx 26795 . . . . . . 7 -(π / 2) ∈ ℝ*
8 halfpire 26793 . . . . . . . 8 (π / 2) ∈ ℝ
98rexri 11367 . . . . . . 7 (π / 2) ∈ ℝ*
10 elioo2 13517 . . . . . . 7 (( -(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ*) → ((ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ ((ℜ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < (ℜ‘𝐴) ∧ (ℜ‘𝐴) < (π / 2))))
117, 9, 10mp2an 705 . . . . . 6 ((ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ ((ℜ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < (ℜ‘𝐴) ∧ (ℜ‘𝐴) < (π / 2)))
1211bilani 510 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ((ℜ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < (ℜ‘𝐴) ∧ (ℜ‘𝐴) < (π / 2)))
1312simp1d 1160 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘𝐴) ∈ ℝ)
1413recoscld 16312 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℜ‘𝐴)) ∈ ℝ)
15 efgt0 16271 . . . 4 ((ℜ‘(i · 𝐴)) ∈ ℝ → 0 < (exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))))
165, 15syl 18 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < (exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))))
17 cosq14gt0 26839 . . . 4 ((ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < (cos‘(ℜ‘𝐴)))
1817adantl 487 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < (cos‘(ℜ‘𝐴)))
196, 14, 16, 18mulgt0d 11465 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (cos‘(ℜ‘𝐴))))
20 efeul 16330 . . . . 5 ((i · 𝐴) ∈ ℂ → (exp‘(i · 𝐴)) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))))))
214, 20syl 18 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (exp‘(i · 𝐴)) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))))))
2221fveq2d 6889 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘(exp‘(i · 𝐴))) = (ℜ‘((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))))))
234imcld 15362 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℑ‘(i · 𝐴)) ∈ ℝ)
2423recoscld 16312 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
2524recnd 11337 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℂ)
2623resincld 16311 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
2726recnd 11337 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℂ)
28 mulcl 11284 . . . . . 6 ((i ∈ ℂ ∧ (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℂ) → (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))) ∈ ℂ)
291, 27, 28sylancr 599 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))) ∈ ℂ)
3025, 29addcld 11328 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))) ∈ ℂ)
316, 30remul2d 15394 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))))) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (ℜ‘((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))))))
3224, 26crred 15398 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))))) = (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))))
33 imre 15275 . . . . . . . 8 ((i · 𝐴) ∈ ℂ → (ℑ‘(i · 𝐴)) = (ℜ‘( -i · (i · 𝐴))))
344, 33syl 18 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℑ‘(i · 𝐴)) = (ℜ‘( -i · (i · 𝐴))))
351, 1mulneg1i 11762 . . . . . . . . . . 11 ( -i · i) = -(i · i)
36 ixi 11945 . . . . . . . . . . . 12 (i · i) = -1
3736negeqi 11550 . . . . . . . . . . 11 -(i · i) = - -1
38 negneg1e1 12309 . . . . . . . . . . 11 - -1 = 1
3935, 37, 383eqtri 2787 . . . . . . . . . 10 ( -i · i) = 1
4039oveq1i 7430 . . . . . . . . 9 (( -i · i) · 𝐴) = (1 · 𝐴)
41 negicn 11558 . . . . . . . . . . 11 -i ∈ ℂ
4241a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → -i ∈ ℂ)
431a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → i ∈ ℂ)
4442, 43, 2mulassd 11332 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (( -i · i) · 𝐴) = ( -i · (i · 𝐴)))
45 mullid 11307 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (1 · 𝐴) = 𝐴)
4645adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (1 · 𝐴) = 𝐴)
4740, 44, 463eqtr3a 2819 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ( -i · (i · 𝐴)) = 𝐴)
4847fveq2d 6889 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘( -i · (i · 𝐴))) = (ℜ‘𝐴))
4934, 48eqtrd 2795 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℑ‘(i · 𝐴)) = (ℜ‘𝐴))
5049fveq2d 6889 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) = (cos‘(ℜ‘𝐴)))
5132, 50eqtrd 2795 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))))) = (cos‘(ℜ‘𝐴)))
5251oveq2d 7436 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (ℜ‘((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))))) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (cos‘(ℜ‘𝐴))))
5322, 31, 523eqtrd 2799 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘(exp‘(i · 𝐴))) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (cos‘(ℜ‘𝐴))))
5419, 53breqtrrd 5132 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < (ℜ‘(exp‘(i · 𝐴))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   class class class wbr 5102  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201  ici 11202   + caddc 11203   · cmul 11205  ℝ*cxr 11342   < clt 11343   -cneg 11542   / cdiv 11973  2c2 12397  (,)cioo 13476  ℜcre 15264  ℑcim 15265  expce 16227  sincsin 16229  cosccos 16230  πcpi 16232
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-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279
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-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  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-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-ioc 13481  df-ico 13482  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-seq 14145  df-exp 14205  df-fac 14418  df-bc 14447  df-hash 14475  df-shft 15220  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-limsup 15638  df-clim 15655  df-rlim 15656  df-sum 15854  df-ef 16233  df-sin 16235  df-cos 16236  df-pi 16238  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187
This theorem is used by:  asinsin  27220
  Copyright terms: Public domain W3C validator