Theorem cos9thpiminplylem4 33949

Description: Lemma for cos9thpiminply 33952. (Contributed by Thierry Arnoux, 14-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
cos9thpiminplylem3.1	⊢ 𝑂 = (exp‘((i · (2 · π)) / 3))
cos9thpiminplylem4.2	⊢ 𝑍 = (𝑂↑𝑐(1 / 3))

Assertion

Ref	Expression
cos9thpiminplylem4	⊢ ((𝑍↑6) + (𝑍↑3)) = -1

Proof of Theorem cos9thpiminplylem4

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cos9thpiminplylem4.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 = (𝑂↑𝑐(1 / 3))
2		cos9thpiminplylem3.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑂 = (exp‘((i · (2 · π)) / 3))
3		ax-icn 11092	. . . . . . . . . . 11 ⊢ i ∈ ℂ
4		2cn 12251	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
5		picn 26439	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ π ∈ ℂ
6	4, 5	mulcli 11147	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2 · π) ∈ ℂ
7	3, 6	mulcli 11147	. . . . . . . . . 10 ⊢ (i · (2 · π)) ∈ ℂ
8		3cn 12257	. . . . . . . . . 10 ⊢ 3 ∈ ℂ
9		3ne0 12282	. . . . . . . . . 10 ⊢ 3 ≠ 0
10	7, 8, 9	divcli 11892	. . . . . . . . 9 ⊢ ((i · (2 · π)) / 3) ∈ ℂ
11		efcl 16042	. . . . . . . . 9 ⊢ (((i · (2 · π)) / 3) ∈ ℂ → (exp‘((i · (2 · π)) / 3)) ∈ ℂ)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (exp‘((i · (2 · π)) / 3)) ∈ ℂ
13	2, 12	eqeltri 2833	. . . . . . 7 ⊢ 𝑂 ∈ ℂ
14	8, 9	reccli 11880	. . . . . . 7 ⊢ (1 / 3) ∈ ℂ
15		cxpcl 26655	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑂 ∈ ℂ ∧ (1 / 3) ∈ ℂ) → (𝑂↑𝑐(1 / 3)) ∈ ℂ)
16	13, 14, 15	mp2an 693	. . . . . 6 ⊢ (𝑂↑𝑐(1 / 3)) ∈ ℂ
17	1, 16	eqeltri 2833	. . . . 5 ⊢ 𝑍 ∈ ℂ
18		3nn0 12450	. . . . 5 ⊢ 3 ∈ ℕ0
19		2nn0 12449	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℕ0
20		expmul 14064	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℕ0) → (𝑍↑(3 · 2)) = ((𝑍↑3)↑2))
21	17, 18, 19, 20	mp3an 1464	. . . 4 ⊢ (𝑍↑(3 · 2)) = ((𝑍↑3)↑2)
22		3t2e6 12337	. . . . 5 ⊢ (3 · 2) = 6
23	22	oveq2i 7373	. . . 4 ⊢ (𝑍↑(3 · 2)) = (𝑍↑6)
24	1	oveq1i 7372	. . . . . . 7 ⊢ (𝑍↑3) = ((𝑂↑𝑐(1 / 3))↑3)
25		cxpmul2 26670	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑂 ∈ ℂ ∧ (1 / 3) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℕ0) → (𝑂↑𝑐((1 / 3) · 3)) = ((𝑂↑𝑐(1 / 3))↑3))
26	13, 14, 18, 25	mp3an 1464	. . . . . . 7 ⊢ (𝑂↑𝑐((1 / 3) · 3)) = ((𝑂↑𝑐(1 / 3))↑3)
27	24, 26	eqtr4i 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑍↑3) = (𝑂↑𝑐((1 / 3) · 3))
28		ax-1cn 11091	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℂ
29	28, 8, 9	divcan1i 11894	. . . . . . 7 ⊢ ((1 / 3) · 3) = 1
30	29	oveq2i 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝑂↑𝑐((1 / 3) · 3)) = (𝑂↑𝑐1)
31		cxp1 26652	. . . . . . 7 ⊢ (𝑂 ∈ ℂ → (𝑂↑𝑐1) = 𝑂)
32	13, 31	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (𝑂↑𝑐1) = 𝑂
33	27, 30, 32	3eqtri 2764	. . . . 5 ⊢ (𝑍↑3) = 𝑂
34	33	oveq1i 7372	. . . 4 ⊢ ((𝑍↑3)↑2) = (𝑂↑2)
35	21, 23, 34	3eqtr3i 2768	. . 3 ⊢ (𝑍↑6) = (𝑂↑2)
36	35, 33	oveq12i 7374	. 2 ⊢ ((𝑍↑6) + (𝑍↑3)) = ((𝑂↑2) + 𝑂)
37	13	sqcli 14138	. . . . 5 ⊢ (𝑂↑2) ∈ ℂ
38	37, 13	addcli 11146	. . . 4 ⊢ ((𝑂↑2) + 𝑂) ∈ ℂ
39	38, 28	pm3.2i 470	. . 3 ⊢ (((𝑂↑2) + 𝑂) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ)
40	37, 13, 28	addassi 11150	. . . 4 ⊢ (((𝑂↑2) + 𝑂) + 1) = ((𝑂↑2) + (𝑂 + 1))
41	2	cos9thpiminplylem3 33948	. . . 4 ⊢ ((𝑂↑2) + (𝑂 + 1)) = 0
42	40, 41	eqtri 2760	. . 3 ⊢ (((𝑂↑2) + 𝑂) + 1) = 0
43		addeq0 11568	. . . 4 ⊢ ((((𝑂↑2) + 𝑂) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((((𝑂↑2) + 𝑂) + 1) = 0 ↔ ((𝑂↑2) + 𝑂) = -1))
44	43	biimpa 476	. . 3 ⊢ (((((𝑂↑2) + 𝑂) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) ∧ (((𝑂↑2) + 𝑂) + 1) = 0) → ((𝑂↑2) + 𝑂) = -1)
45	39, 42, 44	mp2an 693	. 2 ⊢ ((𝑂↑2) + 𝑂) = -1
46	36, 45	eqtri 2760	1 ⊢ ((𝑍↑6) + (𝑍↑3)) = -1

Syntax hints:   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ‘cfv 6494  (class class class)co 7362  ℂcc 11031  0cc0 11033  1c1 11034  ici 11035   + caddc 11036   · cmul 11038  -cneg 11373   / cdiv 11802  2c2 12231  3c3 12232  6c6 12235  ℕ₀cn0 12432  ↑cexp 14018  expce 16021  πcpi 16026  ↑_𝑐ccxp 26536

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5304  ax-pr 5372  ax-un 7684  ax-inf2 9557  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110  ax-pre-sup 11111  ax-addf 11112

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5521  df-eprel 5526  df-po 5534  df-so 5535  df-fr 5579  df-se 5580  df-we 5581  df-xp 5632  df-rel 5633  df-cnv 5634  df-co 5635  df-dm 5636  df-rn 5637  df-res 5638  df-ima 5639  df-pred 6261  df-ord 6322  df-on 6323  df-lim 6324  df-suc 6325  df-iota 6450  df-fun 6496  df-fn 6497  df-f 6498  df-f1 6499  df-fo 6500  df-f1o 6501  df-fv 6502  df-isom 6503  df-riota 7319  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-of 7626  df-om 7813  df-1st 7937  df-2nd 7938  df-supp 8106  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-er 8638  df-map 8770  df-pm 8771  df-ixp 8841  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-fsupp 9270  df-fi 9319  df-sup 9350  df-inf 9351  df-oi 9420  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-div 11803  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-q 12894  df-rp 12938  df-xneg 13058  df-xadd 13059  df-xmul 13060  df-ioo 13297  df-ioc 13298  df-ico 13299  df-icc 13300  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-fl 13746  df-mod 13824  df-seq 13959  df-exp 14019  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15024  df-cj 15056  df-re 15057  df-im 15058  df-sqrt 15192  df-abs 15193  df-limsup 15428  df-clim 15445  df-rlim 15446  df-sum 15644  df-ef 16027  df-sin 16029  df-cos 16030  df-pi 16032  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-starv 17230  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-ip 17233  df-tset 17234  df-ple 17235  df-ds 17237  df-unif 17238  df-hom 17239  df-cco 17240  df-rest 17380  df-topn 17381  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-topgen 17401  df-pt 17402  df-prds 17405  df-xrs 17461  df-qtop 17466  df-imas 17467  df-xps 17469  df-mre 17543  df-mrc 17544  df-acs 17546  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-submnd 18747  df-mulg 19039  df-cntz 19287  df-cmn 19752  df-psmet 21340  df-xmet 21341  df-met 21342  df-bl 21343  df-mopn 21344  df-fbas 21345  df-fg 21346  df-cnfld 21349  df-top 22873  df-topon 22890  df-topsp 22912  df-bases 22925  df-cld 22998  df-ntr 22999  df-cls 23000  df-nei 23077  df-lp 23115  df-perf 23116  df-cn 23206  df-cnp 23207  df-haus 23294  df-tx 23541  df-hmeo 23734  df-fil 23825  df-fm 23917  df-flim 23918  df-flf 23919  df-xms 24299  df-ms 24300  df-tms 24301  df-cncf 24859  df-limc 25847  df-dv 25848  df-log 26537  df-cxp 26538

This theorem is referenced by:  cos9thpiminplylem5  33950