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

Theorem atandm2 26379
Description: This form of atandm 26378 is a bit more useful for showing that the logarithms in df-atan 26369 are well-defined. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Mar-2015.)
Assertion
Ref Expression
atandm2 (๐ด โˆˆ dom arctan โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0))

Proof of Theorem atandm2
StepHypRef Expression
1 atandm 26378 . 2 (๐ด โˆˆ dom arctan โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i))
2 3anass 1095 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0)))
3 ax-1cn 11167 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ โ„‚
4 ax-icn 11168 . . . . . . . . . . 11 i โˆˆ โ„‚
5 mulcl 11193 . . . . . . . . . . 11 ((i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ (i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
64, 5mpan 688 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
7 subeq0 11485 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” 1 = (i ยท ๐ด)))
83, 6, 7sylancr 587 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” 1 = (i ยท ๐ด)))
94, 4mulneg2i 11660 . . . . . . . . . . . 12 (i ยท -i) = -(i ยท i)
10 ixi 11842 . . . . . . . . . . . . 13 (i ยท i) = -1
1110negeqi 11452 . . . . . . . . . . . 12 -(i ยท i) = --1
12 negneg1e1 12329 . . . . . . . . . . . 12 --1 = 1
139, 11, 123eqtri 2764 . . . . . . . . . . 11 (i ยท -i) = 1
1413eqeq2i 2745 . . . . . . . . . 10 ((i ยท ๐ด) = (i ยท -i) โ†” (i ยท ๐ด) = 1)
15 eqcom 2739 . . . . . . . . . 10 ((i ยท ๐ด) = 1 โ†” 1 = (i ยท ๐ด))
1614, 15bitri 274 . . . . . . . . 9 ((i ยท ๐ด) = (i ยท -i) โ†” 1 = (i ยท ๐ด))
178, 16bitr4di 288 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” (i ยท ๐ด) = (i ยท -i)))
18 id 22 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
194negcli 11527 . . . . . . . . . 10 -i โˆˆ โ„‚
2019a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ -i โˆˆ โ„‚)
214a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ i โˆˆ โ„‚)
22 ine0 11648 . . . . . . . . . 10 i โ‰  0
2322a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ i โ‰  0)
2418, 20, 21, 23mulcand 11846 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((i ยท ๐ด) = (i ยท -i) โ†” ๐ด = -i))
2517, 24bitrd 278 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” ๐ด = -i))
2625necon3bid 2985 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โ†” ๐ด โ‰  -i))
27 addcom 11399 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง (i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 + (i ยท ๐ด)) = ((i ยท ๐ด) + 1))
283, 6, 27sylancr 587 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (1 + (i ยท ๐ด)) = ((i ยท ๐ด) + 1))
29 subneg 11508 . . . . . . . . . . . . 13 (((i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((i ยท ๐ด) โˆ’ -1) = ((i ยท ๐ด) + 1))
306, 3, 29sylancl 586 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((i ยท ๐ด) โˆ’ -1) = ((i ยท ๐ด) + 1))
3128, 30eqtr4d 2775 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (1 + (i ยท ๐ด)) = ((i ยท ๐ด) โˆ’ -1))
3231eqeq1d 2734 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 + (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” ((i ยท ๐ด) โˆ’ -1) = 0))
333negcli 11527 . . . . . . . . . . 11 -1 โˆˆ โ„‚
34 subeq0 11485 . . . . . . . . . . 11 (((i ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚ โˆง -1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((i ยท ๐ด) โˆ’ -1) = 0 โ†” (i ยท ๐ด) = -1))
356, 33, 34sylancl 586 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (((i ยท ๐ด) โˆ’ -1) = 0 โ†” (i ยท ๐ด) = -1))
3632, 35bitrd 278 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 + (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” (i ยท ๐ด) = -1))
3710eqeq2i 2745 . . . . . . . . 9 ((i ยท ๐ด) = (i ยท i) โ†” (i ยท ๐ด) = -1)
3836, 37bitr4di 288 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 + (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” (i ยท ๐ด) = (i ยท i)))
3918, 21, 21, 23mulcand 11846 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((i ยท ๐ด) = (i ยท i) โ†” ๐ด = i))
4038, 39bitrd 278 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 + (i ยท ๐ด)) = 0 โ†” ๐ด = i))
4140necon3bid 2985 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โ†” ๐ด โ‰  i))
4226, 41anbi12d 631 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0) โ†” (๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i)))
4342pm5.32i 575 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i)))
44 3anass 1095 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i)))
4543, 44bitr4i 277 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ((1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i))
462, 45bitri 274 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  -i โˆง ๐ด โ‰  i))
471, 46bitr4i 277 1 (๐ด โˆˆ dom arctan โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (1 โˆ’ (i ยท ๐ด)) โ‰  0 โˆง (1 + (i ยท ๐ด)) โ‰  0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940  dom cdm 5676  (class class class)co 7408  โ„‚cc 11107  0cc0 11109  1c1 11110  ici 11111   + caddc 11112   ยท cmul 11114   โˆ’ cmin 11443  -cneg 11444  arctancatan 26366
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-atan 26369
This theorem is referenced by:  atanf  26382  atanneg  26409  atancj  26412  efiatan  26414  atanlogaddlem  26415  atanlogadd  26416  atanlogsublem  26417  atanlogsub  26418  efiatan2  26419  2efiatan  26420  atantan  26425  atanbndlem  26427  dvatan  26437  atantayl  26439
  Copyright terms: Public domain W3C validator