MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  atandm2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem atandm2 25760
Description: This form of atandm 25759 is a bit more useful for showing that the logarithms in df-atan 25750 are well-defined. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
atandm2 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0))

Proof of Theorem atandm2
StepHypRef Expression
1 atandm 25759 . 2 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i))
2 3anass 1097 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0) ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ ((1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0)))
3 ax-1cn 10787 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
4 ax-icn 10788 . . . . . . . . . . 11 i ∈ ℂ
5 mulcl 10813 . . . . . . . . . . 11 ((i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
64, 5mpan 690 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
7 subeq0 11104 . . . . . . . . . 10 ((1 ∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → ((1 − (i · 𝐴)) = 0 ↔ 1 = (i · 𝐴)))
83, 6, 7sylancr 590 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 − (i · 𝐴)) = 0 ↔ 1 = (i · 𝐴)))
94, 4mulneg2i 11279 . . . . . . . . . . . 12 (i · -i) = -(i · i)
10 ixi 11461 . . . . . . . . . . . . 13 (i · i) = -1
1110negeqi 11071 . . . . . . . . . . . 12 -(i · i) = --1
12 negneg1e1 11948 . . . . . . . . . . . 12 --1 = 1
139, 11, 123eqtri 2769 . . . . . . . . . . 11 (i · -i) = 1
1413eqeq2i 2750 . . . . . . . . . 10 ((i · 𝐴) = (i · -i) ↔ (i · 𝐴) = 1)
15 eqcom 2744 . . . . . . . . . 10 ((i · 𝐴) = 1 ↔ 1 = (i · 𝐴))
1614, 15bitri 278 . . . . . . . . 9 ((i · 𝐴) = (i · -i) ↔ 1 = (i · 𝐴))
178, 16bitr4di 292 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 − (i · 𝐴)) = 0 ↔ (i · 𝐴) = (i · -i)))
18 id 22 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → 𝐴 ∈ ℂ)
194negcli 11146 . . . . . . . . . 10 -i ∈ ℂ
2019a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → -i ∈ ℂ)
214a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → i ∈ ℂ)
22 ine0 11267 . . . . . . . . . 10 i ≠ 0
2322a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → i ≠ 0)
2418, 20, 21, 23mulcand 11465 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℂ → ((i · 𝐴) = (i · -i) ↔ 𝐴 = -i))
2517, 24bitrd 282 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 − (i · 𝐴)) = 0 ↔ 𝐴 = -i))
2625necon3bid 2985 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ -i))
27 addcom 11018 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 + (i · 𝐴)) = ((i · 𝐴) + 1))
283, 6, 27sylancr 590 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℂ → (1 + (i · 𝐴)) = ((i · 𝐴) + 1))
29 subneg 11127 . . . . . . . . . . . . 13 (((i · 𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((i · 𝐴) − -1) = ((i · 𝐴) + 1))
306, 3, 29sylancl 589 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℂ → ((i · 𝐴) − -1) = ((i · 𝐴) + 1))
3128, 30eqtr4d 2780 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℂ → (1 + (i · 𝐴)) = ((i · 𝐴) − -1))
3231eqeq1d 2739 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (i · 𝐴)) = 0 ↔ ((i · 𝐴) − -1) = 0))
333negcli 11146 . . . . . . . . . . 11 -1 ∈ ℂ
34 subeq0 11104 . . . . . . . . . . 11 (((i · 𝐴) ∈ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ) → (((i · 𝐴) − -1) = 0 ↔ (i · 𝐴) = -1))
356, 33, 34sylancl 589 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (((i · 𝐴) − -1) = 0 ↔ (i · 𝐴) = -1))
3632, 35bitrd 282 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (i · 𝐴)) = 0 ↔ (i · 𝐴) = -1))
3710eqeq2i 2750 . . . . . . . . 9 ((i · 𝐴) = (i · i) ↔ (i · 𝐴) = -1)
3836, 37bitr4di 292 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (i · 𝐴)) = 0 ↔ (i · 𝐴) = (i · i)))
3918, 21, 21, 23mulcand 11465 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℂ → ((i · 𝐴) = (i · i) ↔ 𝐴 = i))
4038, 39bitrd 282 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (i · 𝐴)) = 0 ↔ 𝐴 = i))
4140necon3bid 2985 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (i · 𝐴)) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ i))
4226, 41anbi12d 634 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (((1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0) ↔ (𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i)))
4342pm5.32i 578 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ ((1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i)))
44 3anass 1097 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i) ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i)))
4543, 44bitr4i 281 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ ((1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i))
462, 45bitri 278 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0) ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ -i ∧ 𝐴 ≠ i))
471, 46bitr4i 281 1 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 209  wa 399  w3a 1089   = wceq 1543  wcel 2110  wne 2940  dom cdm 5551  (class class class)co 7213  cc 10727  0cc0 10729  1c1 10730  ici 10731   + caddc 10732   · cmul 10734  cmin 11062  -cneg 11063  arctancatan 25747
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-op 4548  df-uni 4820  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-id 5455  df-po 5468  df-so 5469  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-atan 25750
This theorem is referenced by:  atanf  25763  atanneg  25790  atancj  25793  efiatan  25795  atanlogaddlem  25796  atanlogadd  25797  atanlogsublem  25798  atanlogsub  25799  efiatan2  25800  2efiatan  25801  atantan  25806  atanbndlem  25808  dvatan  25818  atantayl  25820
  Copyright terms: Public domain W3C validator