Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | nnuz 12550 |
. . 3
⊢ ℕ =
(ℤ≥‘1) |
2 | | 1zzd 12281 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ 1 ∈ ℤ) |
3 | | ax-icn 10861 |
. . . 4
⊢ i ∈
ℂ |
4 | | halfcl 12128 |
. . . 4
⊢ (i ∈
ℂ → (i / 2) ∈ ℂ) |
5 | 3, 4 | mp1i 13 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (i / 2) ∈ ℂ) |
6 | | simpl 482 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ 𝐴 ∈
ℂ) |
7 | | mulcl 10886 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐴
∈ ℂ) → (i · 𝐴) ∈ ℂ) |
8 | 3, 6, 7 | sylancr 586 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (i · 𝐴)
∈ ℂ) |
9 | 8 | negcld 11249 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ -(i · 𝐴)
∈ ℂ) |
10 | 8 | absnegd 15089 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘-(i · 𝐴)) = (abs‘(i · 𝐴))) |
11 | | absmul 14934 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐴
∈ ℂ) → (abs‘(i · 𝐴)) = ((abs‘i) ·
(abs‘𝐴))) |
12 | 3, 6, 11 | sylancr 586 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘(i · 𝐴)) = ((abs‘i) ·
(abs‘𝐴))) |
13 | | absi 14926 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
(abs‘i) = 1 |
14 | 13 | oveq1i 7265 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((abs‘i) · (abs‘𝐴)) = (1 · (abs‘𝐴)) |
15 | | abscl 14918 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝐴 ∈ ℂ →
(abs‘𝐴) ∈
ℝ) |
16 | 15 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘𝐴) ∈
ℝ) |
17 | 16 | recnd 10934 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘𝐴) ∈
ℂ) |
18 | 17 | mulid2d 10924 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 · (abs‘𝐴)) = (abs‘𝐴)) |
19 | 14, 18 | syl5eq 2791 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ ((abs‘i) · (abs‘𝐴)) = (abs‘𝐴)) |
20 | 10, 12, 19 | 3eqtrd 2782 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘-(i · 𝐴)) = (abs‘𝐴)) |
21 | | simpr 484 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘𝐴) <
1) |
22 | 20, 21 | eqbrtrd 5092 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘-(i · 𝐴)) < 1) |
23 | | logtayl 25720 |
. . . . . . 7
⊢ ((-(i
· 𝐴) ∈ ℂ
∧ (abs‘-(i · 𝐴)) < 1) → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) ⇝ -(log‘(1 − -(i
· 𝐴)))) |
24 | 9, 22, 23 | syl2anc 583 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) ⇝ -(log‘(1 − -(i
· 𝐴)))) |
25 | | ax-1cn 10860 |
. . . . . . . . 9
⊢ 1 ∈
ℂ |
26 | | subneg 11200 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((1
∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 − -(i
· 𝐴)) = (1 + (i
· 𝐴))) |
27 | 25, 8, 26 | sylancr 586 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 − -(i · 𝐴)) = (1 + (i · 𝐴))) |
28 | 27 | fveq2d 6760 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (log‘(1 − -(i · 𝐴))) = (log‘(1 + (i · 𝐴)))) |
29 | 28 | negeqd 11145 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ -(log‘(1 − -(i · 𝐴))) = -(log‘(1 + (i · 𝐴)))) |
30 | 24, 29 | breqtrd 5096 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) ⇝ -(log‘(1 + (i ·
𝐴)))) |
31 | | seqex 13651 |
. . . . . 6
⊢ seq1( + ,
(𝑛 ∈ ℕ ↦
(((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))) ∈ V |
32 | 31 | a1i 11 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))) ∈ V) |
33 | 10, 22 | eqbrtrrd 5094 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (abs‘(i · 𝐴)) < 1) |
34 | | logtayl 25720 |
. . . . . 6
⊢ (((i
· 𝐴) ∈ ℂ
∧ (abs‘(i · 𝐴)) < 1) → seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) ⇝ -(log‘(1 − (i
· 𝐴)))) |
35 | 8, 33, 34 | syl2anc 583 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) ⇝ -(log‘(1 − (i
· 𝐴)))) |
36 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (-(i · 𝐴)↑𝑛) = (-(i · 𝐴)↑𝑚)) |
37 | | id 22 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑛 = 𝑚 → 𝑛 = 𝑚) |
38 | 36, 37 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 = 𝑚 → ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) = ((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
39 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)) |
40 | | ovex 7288 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((-(i
· 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) ∈ V |
41 | 38, 39, 40 | fvmpt 6857 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) = ((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
42 | 41 | adantl 481 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) = ((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
43 | | nnnn0 12170 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈
ℕ0) |
44 | | expcl 13728 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((-(i
· 𝐴) ∈ ℂ
∧ 𝑚 ∈
ℕ0) → (-(i · 𝐴)↑𝑚) ∈ ℂ) |
45 | 9, 43, 44 | syl2an 595 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(-(i · 𝐴)↑𝑚) ∈
ℂ) |
46 | | nncn 11911 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈
ℂ) |
47 | 46 | adantl 481 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
𝑚 ∈
ℂ) |
48 | | nnne0 11937 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ≠ 0) |
49 | 48 | adantl 481 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
𝑚 ≠ 0) |
50 | 45, 47, 49 | divcld 11681 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) ∈ ℂ) |
51 | 42, 50 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) ∈ ℂ) |
52 | 1, 2, 51 | serf 13679 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))):ℕ⟶ℂ) |
53 | 52 | ffvelrnda 6943 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
(seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑘) ∈ ℂ) |
54 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑛 = 𝑚 → ((i · 𝐴)↑𝑛) = ((i · 𝐴)↑𝑚)) |
55 | 54, 37 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) = (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
56 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)) |
57 | | ovex 7288 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((i
· 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) ∈ V |
58 | 55, 56, 57 | fvmpt 6857 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) = (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
59 | 58 | adantl 481 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
(((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) = (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) |
60 | | expcl 13728 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((i
· 𝐴) ∈ ℂ
∧ 𝑚 ∈
ℕ0) → ((i · 𝐴)↑𝑚) ∈ ℂ) |
61 | 8, 43, 60 | syl2an 595 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((i · 𝐴)↑𝑚) ∈
ℂ) |
62 | 61, 47, 49 | divcld 11681 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) ∈ ℂ) |
63 | 59, 62 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
(((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) ∈ ℂ) |
64 | 1, 2, 63 | serf 13679 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))):ℕ⟶ℂ) |
65 | 64 | ffvelrnda 6943 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
(seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑘) ∈ ℂ) |
66 | | simpr 484 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
𝑘 ∈
ℕ) |
67 | 66, 1 | eleqtrdi 2849 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
𝑘 ∈
(ℤ≥‘1)) |
68 | | simpl 482 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
(𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) <
1)) |
69 | | elfznn 13214 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑚 ∈ (1...𝑘) → 𝑚 ∈ ℕ) |
70 | 68, 69, 51 | syl2an 595 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) ∧
𝑚 ∈ (1...𝑘)) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) ∈ ℂ) |
71 | 68, 69, 63 | syl2an 595 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) ∧
𝑚 ∈ (1...𝑘)) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) ∈ ℂ) |
72 | 38, 55 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
73 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((-(i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))) |
74 | | ovex 7288 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((-(i
· 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) ∈ V |
75 | 72, 73, 74 | fvmpt 6857 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((-(i
· 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
76 | 75 | adantl 481 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
(((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
77 | 42, 59 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((𝑛 ∈ ℕ ↦
((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) − ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚)) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
78 | 76, 77 | eqtr4d 2781 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
(((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚) = (((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) − ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚))) |
79 | 68, 69, 78 | syl2an 595 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) ∧
𝑚 ∈ (1...𝑘)) → ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚) = (((𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚) − ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))‘𝑚))) |
80 | 67, 70, 71, 79 | sersub 13694 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑘 ∈ ℕ) →
(seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛))))‘𝑘) = ((seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑘) − (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑘))) |
81 | 1, 2, 30, 32, 35, 53, 65, 80 | climsub 15271 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))) ⇝ (-(log‘(1 + (i ·
𝐴))) − -(log‘(1
− (i · 𝐴))))) |
82 | | addcl 10884 |
. . . . . . 7
⊢ ((1
∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 + (i ·
𝐴)) ∈
ℂ) |
83 | 25, 8, 82 | sylancr 586 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 + (i · 𝐴))
∈ ℂ) |
84 | | bndatandm 25984 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ 𝐴 ∈ dom
arctan) |
85 | | atandm2 25932 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 −
(i · 𝐴)) ≠ 0
∧ (1 + (i · 𝐴))
≠ 0)) |
86 | 84, 85 | sylib 217 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (𝐴 ∈ ℂ
∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0)) |
87 | 86 | simp3d 1142 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 + (i · 𝐴))
≠ 0) |
88 | 83, 87 | logcld 25631 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (log‘(1 + (i · 𝐴))) ∈ ℂ) |
89 | | subcl 11150 |
. . . . . . 7
⊢ ((1
∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 − (i
· 𝐴)) ∈
ℂ) |
90 | 25, 8, 89 | sylancr 586 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 − (i · 𝐴)) ∈ ℂ) |
91 | 86 | simp2d 1141 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0) |
92 | 90, 91 | logcld 25631 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (log‘(1 − (i · 𝐴))) ∈ ℂ) |
93 | 88, 92 | neg2subd 11279 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (-(log‘(1 + (i · 𝐴))) − -(log‘(1 − (i
· 𝐴)))) =
((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i ·
𝐴))))) |
94 | 81, 93 | breqtrd 5096 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , (𝑛 ∈
ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))) ⇝ ((log‘(1 − (i
· 𝐴))) −
(log‘(1 + (i · 𝐴))))) |
95 | 50, 62 | subcld 11262 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)) ∈ ℂ) |
96 | 76, 95 | eqeltrd 2839 |
. . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝑛 ∈ ℕ ↦
(((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚) ∈ ℂ) |
97 | 3 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) → i
∈ ℂ) |
98 | | negicn 11152 |
. . . . . . . . 9
⊢ -i ∈
ℂ |
99 | 43 | adantl 481 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
𝑚 ∈
ℕ0) |
100 | | expcl 13728 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((-i
∈ ℂ ∧ 𝑚
∈ ℕ0) → (-i↑𝑚) ∈ ℂ) |
101 | 98, 99, 100 | sylancr 586 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(-i↑𝑚) ∈
ℂ) |
102 | | expcl 13728 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝑚
∈ ℕ0) → (i↑𝑚) ∈ ℂ) |
103 | 3, 99, 102 | sylancr 586 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(i↑𝑚) ∈
ℂ) |
104 | 101, 103 | subcld 11262 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) ∈
ℂ) |
105 | | 2cnd 11981 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) → 2
∈ ℂ) |
106 | | 2ne0 12007 |
. . . . . . . 8
⊢ 2 ≠
0 |
107 | 106 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) → 2
≠ 0) |
108 | 97, 104, 105, 107 | div23d 11718 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((i · ((-i↑𝑚)
− (i↑𝑚))) / 2) =
((i / 2) · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚)))) |
109 | 108 | oveq1d 7270 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((i · ((-i↑𝑚)
− (i↑𝑚))) / 2)
· ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) = (((i / 2) · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) |
110 | 5 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) → (i
/ 2) ∈ ℂ) |
111 | | expcl 13728 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℕ0)
→ (𝐴↑𝑚) ∈
ℂ) |
112 | 6, 43, 111 | syl2an 595 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(𝐴↑𝑚) ∈ ℂ) |
113 | 112, 47, 49 | divcld 11681 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((𝐴↑𝑚) / 𝑚) ∈ ℂ) |
114 | 110, 104,
113 | mulassd 10929 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((i / 2) · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) = ((i / 2) · (((-i↑𝑚) − (i↑𝑚)) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)))) |
115 | 101, 103,
112 | subdird 11362 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) · (𝐴↑𝑚)) = (((-i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚)) − ((i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚)))) |
116 | 6 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
𝐴 ∈
ℂ) |
117 | | mulneg1 11341 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((i
∈ ℂ ∧ 𝐴
∈ ℂ) → (-i · 𝐴) = -(i · 𝐴)) |
118 | 3, 116, 117 | sylancr 586 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(-i · 𝐴) = -(i
· 𝐴)) |
119 | 118 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((-i · 𝐴)↑𝑚) = (-(i · 𝐴)↑𝑚)) |
120 | 98 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) → -i
∈ ℂ) |
121 | 120, 116,
99 | mulexpd 13807 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((-i · 𝐴)↑𝑚) = ((-i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚))) |
122 | 119, 121 | eqtr3d 2780 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(-(i · 𝐴)↑𝑚) = ((-i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚))) |
123 | 97, 116, 99 | mulexpd 13807 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((i · 𝐴)↑𝑚) = ((i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚))) |
124 | 122, 123 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((-(i · 𝐴)↑𝑚) − ((i · 𝐴)↑𝑚)) = (((-i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚)) − ((i↑𝑚) · (𝐴↑𝑚)))) |
125 | 115, 124 | eqtr4d 2781 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) · (𝐴↑𝑚)) = ((-(i · 𝐴)↑𝑚) − ((i · 𝐴)↑𝑚))) |
126 | 125 | oveq1d 7270 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) · (𝐴↑𝑚)) / 𝑚) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) − ((i · 𝐴)↑𝑚)) / 𝑚)) |
127 | 104, 112,
47, 49 | divassd 11716 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) · (𝐴↑𝑚)) / 𝑚) = (((-i↑𝑚) − (i↑𝑚)) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) |
128 | 45, 61, 47, 49 | divsubdird 11720 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((-(i · 𝐴)↑𝑚) − ((i · 𝐴)↑𝑚)) / 𝑚) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
129 | 126, 127,
128 | 3eqtr3d 2786 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)) ·
((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) = (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚))) |
130 | 129 | oveq2d 7271 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((i / 2) · (((-i↑𝑚) − (i↑𝑚)) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) = ((i / 2) · (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)))) |
131 | 109, 114,
130 | 3eqtrd 2782 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(((i · ((-i↑𝑚)
− (i↑𝑚))) / 2)
· ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) = ((i / 2) · (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)))) |
132 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (-i↑𝑛) = (-i↑𝑚)) |
133 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (i↑𝑛) = (i↑𝑚)) |
134 | 132, 133 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑛 = 𝑚 → ((-i↑𝑛) − (i↑𝑛)) = ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) |
135 | 134 | oveq2d 7271 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (i · ((-i↑𝑛) − (i↑𝑛))) = (i ·
((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚)))) |
136 | 135 | oveq1d 7270 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑛 = 𝑚 → ((i · ((-i↑𝑛) − (i↑𝑛))) / 2) = ((i ·
((-i↑𝑚) −
(i↑𝑚))) /
2)) |
137 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (𝐴↑𝑛) = (𝐴↑𝑚)) |
138 | 137, 37 | oveq12d 7273 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑛 = 𝑚 → ((𝐴↑𝑛) / 𝑛) = ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) |
139 | 136, 138 | oveq12d 7273 |
. . . . . 6
⊢ (𝑛 = 𝑚 → (((i · ((-i↑𝑛) − (i↑𝑛))) / 2) · ((𝐴↑𝑛) / 𝑛)) = (((i · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) / 2) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) |
140 | | atantayl.1 |
. . . . . 6
⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (((i ·
((-i↑𝑛) −
(i↑𝑛))) / 2) ·
((𝐴↑𝑛) / 𝑛))) |
141 | | ovex 7288 |
. . . . . 6
⊢ (((i
· ((-i↑𝑚)
− (i↑𝑚))) / 2)
· ((𝐴↑𝑚) / 𝑚)) ∈ V |
142 | 139, 140,
141 | fvmpt 6857 |
. . . . 5
⊢ (𝑚 ∈ ℕ → (𝐹‘𝑚) = (((i · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) / 2) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) |
143 | 142 | adantl 481 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(𝐹‘𝑚) = (((i · ((-i↑𝑚) − (i↑𝑚))) / 2) · ((𝐴↑𝑚) / 𝑚))) |
144 | 76 | oveq2d 7271 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
((i / 2) · ((𝑛
∈ ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚)) = ((i / 2) · (((-(i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚) − (((i · 𝐴)↑𝑚) / 𝑚)))) |
145 | 131, 143,
144 | 3eqtr4d 2788 |
. . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1) ∧
𝑚 ∈ ℕ) →
(𝐹‘𝑚) = ((i / 2) · ((𝑛 ∈ ℕ ↦ (((-(i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛) − (((i · 𝐴)↑𝑛) / 𝑛)))‘𝑚))) |
146 | 1, 2, 5, 94, 96, 145 | isermulc2 15297 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , 𝐹) ⇝
((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i ·
𝐴)))))) |
147 | | atanval 25939 |
. . 3
⊢ (𝐴 ∈ dom arctan →
(arctan‘𝐴) = ((i / 2)
· ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i ·
𝐴)))))) |
148 | 84, 147 | syl 17 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ (arctan‘𝐴) =
((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i ·
𝐴)))))) |
149 | 146, 148 | breqtrrd 5098 |
1
⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧
(abs‘𝐴) < 1)
→ seq1( + , 𝐹) ⇝
(arctan‘𝐴)) |