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

Theorem asinsinlem 27246
Description: Lemma for asinsin 27247. (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 11283 . . . . . 6 i ∈ ℂ
2 simpl 488 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
3 mulcl 11308 . . . . . 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 15387 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘(i · 𝐴)) ∈ ℝ)
65reefcld 16280 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
7 neghalfpirx 26822 . . . . . . 7 -(π / 2) ∈ ℝ*
8 halfpire 26820 . . . . . . . 8 (π / 2) ∈ ℝ
98rexri 11391 . . . . . . 7 (π / 2) ∈ ℝ*
10 elioo2 13541 . . . . . . 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 16338 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℜ‘𝐴)) ∈ ℝ)
15 efgt0 16297 . . . 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 26866 . . . 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 11489 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → 0 < ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (cos‘(ℜ‘𝐴))))
20 efeul 16356 . . . . 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 6909 . . 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 15388 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℑ‘(i · 𝐴)) ∈ ℝ)
2423recoscld 16338 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
2524recnd 11361 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℂ)
2623resincld 16337 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℝ)
2726recnd 11361 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))) ∈ ℂ)
28 mulcl 11308 . . . . . 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 11352 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴))))) ∈ ℂ)
316, 30remul2d 15420 . . 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 15424 . . . . 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 15301 . . . . . . . 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 11786 . . . . . . . . . . 11 ( -i · i) = -(i · i)
36 ixi 11969 . . . . . . . . . . . 12 (i · i) = -1
3736negeqi 11574 . . . . . . . . . . 11 -(i · i) = - -1
38 negneg1e1 12333 . . . . . . . . . . 11 - -1 = 1
3935, 37, 383eqtri 2790 . . . . . . . . . 10 ( -i · i) = 1
4039oveq1i 7450 . . . . . . . . 9 (( -i · i) · 𝐴) = (1 · 𝐴)
41 negicn 11582 . . . . . . . . . . 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 11356 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (( -i · i) · 𝐴) = ( -i · (i · 𝐴)))
45 mullid 11331 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (1 · 𝐴) = 𝐴)
4645adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (1 · 𝐴) = 𝐴)
4740, 44, 463eqtr3a 2822 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → ( -i · (i · 𝐴)) = 𝐴)
4847fveq2d 6909 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘( -i · (i · 𝐴))) = (ℜ‘𝐴))
4934, 48eqtrd 2798 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℑ‘(i · 𝐴)) = (ℜ‘𝐴))
5049fveq2d 6909 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) = (cos‘(ℜ‘𝐴)))
5132, 50eqtrd 2798 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘((cos‘(ℑ‘(i · 𝐴))) + (i · (sin‘(ℑ‘(i · 𝐴)))))) = (cos‘(ℜ‘𝐴)))
5251oveq2d 7456 . . 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 2802 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ ( -(π / 2)(,)(π / 2))) → (ℜ‘(exp‘(i · 𝐴))) = ((exp‘(ℜ‘(i · 𝐴))) · (cos‘(ℜ‘𝐴))))
5419, 53breqtrrd 5136 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 1570   ∈ wcel 2147   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℂcc 11222  ℝcr 11223  0cc0 11224  1c1 11225  ici 11226   + caddc 11227   · cmul 11229  ℝ*cxr 11366   < clt 11367   -cneg 11566   / cdiv 11997  2c2 12421  (,)cioo 13500  ℜcre 15290  ℑcim 15291  expce 16253  sincsin 16255  cosccos 16256  πcpi 16258
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-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303
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-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  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-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ioc 13505  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-seq 14169  df-exp 14229  df-fac 14442  df-bc 14471  df-hash 14499  df-shft 15246  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-limsup 15664  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-ef 16259  df-sin 16261  df-cos 16262  df-pi 16264  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-ntr 23365  df-cls 23366  df-nei 23443  df-lp 23481  df-perf 23482  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-haus 23660  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-cncf 25226  df-limc 26213  df-dv 26214
This theorem is used by:  asinsin  27247
  Copyright terms: Public domain W3C validator