MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  atan1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem atan1 27256
Description: The arctangent of 1 is π / 4. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
atan1 (arctan‘1) = (π / 4)

Proof of Theorem atan1
StepHypRef Expression
1 tan4thpi 26843 . . 3 (tan‘(π / 4)) = 1
21fveq2i 6888 . 2 (arctan‘(tan‘(π / 4))) = (arctan‘1)
3 pire 26783 . . . . 5 π ∈ ℝ
4 4nn 12426 . . . . 5 4 ∈ ℕ
5 nndivre 12379 . . . . 5 ((π ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℕ) → (π / 4) ∈ ℝ)
63, 4, 5mp2an 705 . . . 4 (π / 4) ∈ ℝ
76recni 11323 . . 3 (π / 4) ∈ ℂ
8 rere 15289 . . . . 5 ((π / 4) ∈ ℝ → (ℜ‘(π / 4)) = (π / 4))
96, 8ax-mp 5 . . . 4 (ℜ‘(π / 4)) = (π / 4)
10 pirp 26790 . . . . . . . . 9 π ∈ ℝ+
11 rphalfcl 13149 . . . . . . . . 9 (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
1210, 11ax-mp 5 . . . . . . . 8 (π / 2) ∈ ℝ+
13 rpgt0 13133 . . . . . . . 8 ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
1412, 13ax-mp 5 . . . . . . 7 0 < (π / 2)
15 halfpire 26793 . . . . . . . 8 (π / 2) ∈ ℝ
16 lt0neg2 11823 . . . . . . . 8 ((π / 2) ∈ ℝ → (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0))
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . 7 (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0)
1814, 17mpbi 233 . . . . . 6 -(π / 2) < 0
19 nnrp 13132 . . . . . . . . 9 (4 ∈ ℕ → 4 ∈ ℝ+)
204, 19ax-mp 5 . . . . . . . 8 4 ∈ ℝ+
21 rpdivcl 13147 . . . . . . . 8 ((π ∈ ℝ+ ∧ 4 ∈ ℝ+) → (π / 4) ∈ ℝ+)
2210, 20, 21mp2an 705 . . . . . . 7 (π / 4) ∈ ℝ+
23 rpgt0 13133 . . . . . . 7 ((π / 4) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 4))
2422, 23ax-mp 5 . . . . . 6 0 < (π / 4)
25 neghalfpire 26794 . . . . . . 7 -(π / 2) ∈ ℝ
26 0re 11310 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ
2725, 26, 6lttri 11436 . . . . . 6 ((-(π / 2) < 0 ∧ 0 < (π / 4)) → -(π / 2) < (π / 4))
2818, 24, 27mp2an 705 . . . . 5 -(π / 2) < (π / 4)
293recni 11323 . . . . . . . 8 π ∈ ℂ
30 2cnne0 12555 . . . . . . . 8 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
31 divdiv1 12028 . . . . . . . 8 ((π ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((π / 2) / 2) = (π / (2 · 2)))
3229, 30, 30, 31mp3an 1490 . . . . . . 7 ((π / 2) / 2) = (π / (2 · 2))
33 2t2e4 12506 . . . . . . . 8 (2 · 2) = 4
3433oveq2i 7431 . . . . . . 7 (π / (2 · 2)) = (π / 4)
3532, 34eqtri 2784 . . . . . 6 ((π / 2) / 2) = (π / 4)
36 rphalflt 13151 . . . . . . 7 ((π / 2) ∈ ℝ+ → ((π / 2) / 2) < (π / 2))
3712, 36ax-mp 5 . . . . . 6 ((π / 2) / 2) < (π / 2)
3835, 37eqbrtrri 5128 . . . . 5 (π / 4) < (π / 2)
3925rexri 11367 . . . . . 6 -(π / 2) ∈ ℝ*
4015rexri 11367 . . . . . 6 (π / 2) ∈ ℝ*
41 elioo2 13517 . . . . . 6 ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ*) → ((π / 4) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ ((π / 4) ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < (π / 4) ∧ (π / 4) < (π / 2))))
4239, 40, 41mp2an 705 . . . . 5 ((π / 4) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ ((π / 4) ∈ ℝ ∧ -(π / 2) < (π / 4) ∧ (π / 4) < (π / 2)))
436, 28, 38, 42mpbir3an 1360 . . . 4 (π / 4) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))
449, 43eqeltri 2857 . . 3 (ℜ‘(π / 4)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))
45 atantan 27251 . . 3 (((π / 4) ∈ ℂ ∧ (ℜ‘(π / 4)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (arctan‘(tan‘(π / 4))) = (π / 4))
467, 44, 45mp2an 705 . 2 (arctan‘(tan‘(π / 4))) = (π / 4)
472, 46eqtr3i 2786 1 (arctan‘1) = (π / 4)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   class class class wbr 5103  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200  1c1 11201   · cmul 11205  ℝ*cxr 11342   < clt 11343  -cneg 11542   / cdiv 11973  ℕcn 12335  2c2 12397  4c4 12399  ℝ+crp 13120  (,)cioo 13476  ℜcre 15264  tanctan 16231  πcpi 16232  arctancatan 27192
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  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 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  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-mod 14010  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-tan 16237  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  df-log 26884  df-atan 27195
This theorem is used by:  leibpi  27270
  Copyright terms: Public domain W3C validator