MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cos01gt0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cos01gt0 15203
Description: The cosine of a positive real number less than or equal to 1 is positive. (Contributed by Paul Chapman, 19-Jan-2008.)
Assertion
Ref Expression
cos01gt0 (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (cos‘𝐴))

Proof of Theorem cos01gt0
StepHypRef Expression
1 0xr 10340 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℝ*
2 1re 10293 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
3 elioc2 12438 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴𝐴 ≤ 1)))
41, 2, 3mp2an 683 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (0(,]1) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴𝐴 ≤ 1))
54simp1bi 1175 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (0(,]1) → 𝐴 ∈ ℝ)
65resqcld 13242 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℝ)
76recnd 10322 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
8 2cn 11347 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
9 3cn 11353 . . . . . . . 8 3 ∈ ℂ
10 3ne0 11385 . . . . . . . 8 3 ≠ 0
119, 10pm3.2i 462 . . . . . . 7 (3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0)
12 div12 10961 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ ∧ (3 ∈ ℂ ∧ 3 ≠ 0)) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
138, 11, 12mp3an13 1576 . . . . . 6 ((𝐴↑2) ∈ ℂ → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
147, 13syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) = ((𝐴↑2) · (2 / 3)))
15 2z 11656 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℤ
16 expgt0 13100 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
1715, 16mp3an2 1573 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (𝐴↑2))
18173adant3 1162 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴𝐴 ≤ 1) → 0 < (𝐴↑2))
194, 18sylbi 208 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (𝐴↑2))
20 2lt3 11450 . . . . . . . . . 10 2 < 3
21 2re 11346 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
22 3re 11352 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℝ
23 3pos 11384 . . . . . . . . . . 11 0 < 3
2421, 22, 22, 23ltdiv1ii 11207 . . . . . . . . . 10 (2 < 3 ↔ (2 / 3) < (3 / 3))
2520, 24mpbi 221 . . . . . . . . 9 (2 / 3) < (3 / 3)
269, 10dividi 11012 . . . . . . . . 9 (3 / 3) = 1
2725, 26breqtri 4834 . . . . . . . 8 (2 / 3) < 1
2821, 22, 10redivcli 11046 . . . . . . . . 9 (2 / 3) ∈ ℝ
29 ltmul2 11128 . . . . . . . . 9 (((2 / 3) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2))) → ((2 / 3) < 1 ↔ ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1)))
3028, 2, 29mp3an12 1575 . . . . . . . 8 (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2)) → ((2 / 3) < 1 ↔ ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1)))
3127, 30mpbii 224 . . . . . . 7 (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴↑2)) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1))
326, 19, 31syl2anc 579 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < ((𝐴↑2) · 1))
337mulid1d 10311 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · 1) = (𝐴↑2))
3432, 33breqtrd 4835 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) · (2 / 3)) < (𝐴↑2))
3514, 34eqbrtrd 4831 . . . 4 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2))
36 0re 10295 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
37 ltle 10380 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
3836, 37mpan 681 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → (0 < 𝐴 → 0 ≤ 𝐴))
3938imdistani 564 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
40 le2sq2 13146 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (1 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 1)) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
412, 40mpanr1 694 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝐴 ≤ 1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
4239, 41stoic3 1871 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴𝐴 ≤ 1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
434, 42sylbi 208 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ≤ (1↑2))
44 sq1 13165 . . . . 5 (1↑2) = 1
4543, 44syl6breq 4850 . . . 4 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (𝐴↑2) ≤ 1)
46 redivcl 10998 . . . . . . . 8 (((𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ ∧ 3 ≠ 0) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
4722, 10, 46mp3an23 1577 . . . . . . 7 ((𝐴↑2) ∈ ℝ → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
486, 47syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ)
49 remulcl 10274 . . . . . 6 ((2 ∈ ℝ ∧ ((𝐴↑2) / 3) ∈ ℝ) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ)
5021, 48, 49sylancr 581 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ)
51 ltletr 10383 . . . . . 6 (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
522, 51mp3an3 1574 . . . . 5 (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℝ) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
5350, 6, 52syl2anc 579 . . . 4 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < (𝐴↑2) ∧ (𝐴↑2) ≤ 1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1))
5435, 45, 53mp2and 690 . . 3 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1)
55 posdif 10775 . . . 4 (((2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1 ↔ 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3)))))
5650, 2, 55sylancl 580 . . 3 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((2 · ((𝐴↑2) / 3)) < 1 ↔ 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3)))))
5754, 56mpbid 223 . 2 (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))))
58 cos01bnd 15198 . . 3 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < (1 − ((𝐴↑2) / 3))))
5958simpld 488 . 2 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴))
60 resubcl 10599 . . . 4 ((1 ∈ ℝ ∧ (2 · ((𝐴↑2) / 3)) ∈ ℝ) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ)
612, 50, 60sylancr 581 . . 3 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ)
625recoscld 15156 . . 3 (𝐴 ∈ (0(,]1) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
63 lttr 10368 . . . 4 ((0 ∈ ℝ ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → ((0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)) → 0 < (cos‘𝐴)))
6436, 63mp3an1 1572 . . 3 (((1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → ((0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)) → 0 < (cos‘𝐴)))
6561, 62, 64syl2anc 579 . 2 (𝐴 ∈ (0(,]1) → ((0 < (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) ∧ (1 − (2 · ((𝐴↑2) / 3))) < (cos‘𝐴)) → 0 < (cos‘𝐴)))
6657, 59, 65mp2and 690 1 (𝐴 ∈ (0(,]1) → 0 < (cos‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937   class class class wbr 4809  cfv 6068  (class class class)co 6842  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190   · cmul 10194  *cxr 10327   < clt 10328  cle 10329  cmin 10520   / cdiv 10938  2c2 11327  3c3 11328  cz 11624  (,]cioc 12378  cexp 13067  cosccos 15077
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267  ax-addf 10268  ax-mulf 10269
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-oadd 7768  df-er 7947  df-pm 8063  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-4 11337  df-5 11338  df-6 11339  df-7 11340  df-8 11341  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-rp 12029  df-ioc 12382  df-ico 12383  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-hash 13322  df-shft 14092  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-limsup 14487  df-clim 14504  df-rlim 14505  df-sum 14702  df-ef 15080  df-cos 15083
This theorem is referenced by:  sin02gt0  15204  sincos1sgn  15205  tangtx  24549
  Copyright terms: Public domain W3C validator