Theorem cos0pilt1 26887

Description: Cosine is between minus one and one on the open interval between zero and π. (Contributed by Jim Kingdon, 7-May-2024.)

Assertion

Ref	Expression
cos0pilt1	⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ( -1(,)1))

Proof of Theorem cos0pilt1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elioore 13530	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ ℝ)
2	1	recoscld 16338	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
3		cospi 26828	. . 3 ⊢ (cos‘π) = -1
4		ioossicc 13588	. . . . 5 ⊢ (0(,)π) ⊆ (0[,]π)
5	4	sseli 3909	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ (0[,]π))
6		0xr 11380	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℝ*
7		pire 26810	. . . . . . 7 ⊢ π ∈ ℝ
8	7	rexri 11391	. . . . . 6 ⊢ π ∈ ℝ*
9		pige0 26815	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ π
10		ubicc2 13620	. . . . . 6 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ π) → π ∈ (0[,]π))
11	6, 8, 9, 10	mp3an 1491	. . . . 5 ⊢ π ∈ (0[,]π)
12	11	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → π ∈ (0[,]π))
13		eliooord 13560	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (0 < 𝐴 ∧ 𝐴 < π))
14	13	simprd 501	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 < π)
15	5, 12, 14	cosordlem 26885	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (cos‘π) < (cos‘𝐴))
16	3, 15	eqbrtrrid 5144	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → -1 < (cos‘𝐴))
17		2pire 26811	. . . . . 6 ⊢ (2 · π) ∈ ℝ
18	17	rexri 11391	. . . . 5 ⊢ (2 · π) ∈ ℝ*
19		2re 12441	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℝ
20		1le2 12578	. . . . . 6 ⊢ 1 ≤ 2
21		lemulge12 12204	. . . . . 6 ⊢ (((π ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ π ∧ 1 ≤ 2)) → π ≤ (2 · π))
22	7, 19, 9, 20, 21	mp4an 706	. . . . 5 ⊢ π ≤ (2 · π)
23		iooss2 13536	. . . . 5 ⊢ (((2 · π) ∈ ℝ* ∧ π ≤ (2 · π)) → (0(,)π) ⊆ (0(,)(2 · π)))
24	18, 22, 23	mp2an 705	. . . 4 ⊢ (0(,)π) ⊆ (0(,)(2 · π))
25	24	sseli 3909	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ (0(,)(2 · π)))
26		cos02pilt1 26881	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)(2 · π)) → (cos‘𝐴) < 1)
27	25, 26	syl 18	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (cos‘𝐴) < 1)
28		neg1rr 12330	. . . 4 ⊢ -1 ∈ ℝ
29	28	rexri 11391	. . 3 ⊢ -1 ∈ ℝ*
30		1xr 11392	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℝ*
31		elioo2 13541	. . 3 ⊢ (( -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((cos‘𝐴) ∈ ( -1(,)1) ↔ ((cos‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -1 < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < 1)))
32	29, 30, 31	mp2an 705	. 2 ⊢ ((cos‘𝐴) ∈ ( -1(,)1) ↔ ((cos‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -1 < (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < 1))
33	2, 16, 27, 32	syl3anbrc 1362	1 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ( -1(,)1))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℝcr 11223  0cc0 11224  1c1 11225   · cmul 11229  ℝ^*cxr 11366   < clt 11367   ≤ cle 11368   -cneg 11566  2c2 12421  (,)cioo 13500  [,]cicc 13503  cosccos 16256  πcpi 16258

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ioc 13505  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-mod 14034  df-seq 14169  df-exp 14229  df-fac 14442  df-bc 14471  df-hash 14499  df-shft 15246  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-limsup 15664  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-ef 16259  df-sin 16261  df-cos 16262  df-pi 16264  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-ntr 23365  df-cls 23366  df-nei 23443  df-lp 23481  df-perf 23482  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-haus 23660  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-cncf 25226  df-limc 26213  df-dv 26214

This theorem is used by: (None)