Theorem cosangneg2d 27144

Description: The cosine of the angle between 𝑋 and -𝑌 is the negative of that between 𝑋 and 𝑌. If A, B and C are collinear points, this implies that the cosines of DBA and DBC sum to zero, i.e., that DBA and DBC are supplementary. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
ang.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
cosangneg2d.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
cosangneg2d.2	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
cosangneg2d.3	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ)
cosangneg2d.4	⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
cosangneg2d	⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹 -𝑌)) = -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑋   𝑥,𝑌,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)   𝐹(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem cosangneg2d

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cosangneg2d.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ)
2		cosangneg2d.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
3		cosangneg2d.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
4	1, 2, 3	divcld 12100	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑌 / 𝑋) ∈ ℂ)
5	4	recld 15370	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℝ)
6	5	recnd 11344	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℂ)
7	4	abscld 15615	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℝ)
8	7	recnd 11344	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℂ)
9		cosangneg2d.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0)
10	1, 2, 9, 3	divne0d 12116	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑌 / 𝑋) ≠ 0)
11	4, 10	absne0d 15626	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ≠ 0)
12	6, 8, 11	divnegd 12113	. 2 ⊢ (𝜑 → -((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))) = ( -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
13		ang.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
14	13, 2, 3, 1, 9	angvald 27141	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) = (ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋))))
15	14	fveq2d 6894	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = (cos‘(ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋)))))
16	4, 10	cosargd 26945	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋)))) = ((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
17	15, 16	eqtrd 2795	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = ((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
18	17	negeqd 11558	. 2 ⊢ (𝜑 → -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = -((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
19	1	negcld 11663	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → -𝑌 ∈ ℂ)
20	1, 9	negne0d 11674	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → -𝑌 ≠ 0)
21	13, 2, 3, 19, 20	angvald 27141	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹 -𝑌) = (ℑ‘(log‘( -𝑌 / 𝑋))))
22	21	fveq2d 6894	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹 -𝑌)) = (cos‘(ℑ‘(log‘( -𝑌 / 𝑋)))))
23	19, 2, 3	divcld 12100	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( -𝑌 / 𝑋) ∈ ℂ)
24	19, 2, 20, 3	divne0d 12116	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( -𝑌 / 𝑋) ≠ 0)
25	23, 24	cosargd 26945	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘( -𝑌 / 𝑋)))) = ((ℜ‘( -𝑌 / 𝑋)) / (abs‘( -𝑌 / 𝑋))))
26	1, 2, 3	divnegd 12113	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → -(𝑌 / 𝑋) = ( -𝑌 / 𝑋))
27	26	fveq2d 6894	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘ -(𝑌 / 𝑋)) = (ℜ‘( -𝑌 / 𝑋)))
28	4	renegd 15385	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘ -(𝑌 / 𝑋)) = -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)))
29	27, 28	eqtr3d 2797	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘( -𝑌 / 𝑋)) = -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)))
30	26	fveq2d 6894	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (abs‘ -(𝑌 / 𝑋)) = (abs‘( -𝑌 / 𝑋)))
31	4	absnegd 15628	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (abs‘ -(𝑌 / 𝑋)) = (abs‘(𝑌 / 𝑋)))
32	30, 31	eqtr3d 2797	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘( -𝑌 / 𝑋)) = (abs‘(𝑌 / 𝑋)))
33	29, 32	oveq12d 7442	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((ℜ‘( -𝑌 / 𝑋)) / (abs‘( -𝑌 / 𝑋))) = ( -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
34	22, 25, 33	3eqtrd 2799	. 2 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹 -𝑌)) = ( -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
35	12, 18, 34	3eqtr4rd 2806	1 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹 -𝑌)) = -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ∖ cdif 4044  {csn 4584  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ∈ cmpo 7426  ℂcc 11205  0cc0 11207   -cneg 11549   / cdiv 11980  ℜcre 15273  ℑcim 15274  abscabs 15410  cosccos 16239  logclog 26891

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ioc 13488  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-fac 14425  df-bc 14454  df-hash 14482  df-shft 15229  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-limsup 15647  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-ef 16242  df-sin 16244  df-cos 16245  df-pi 16247  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-lp 23463  df-perf 23464  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-haus 23642  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-fil 24174  df-fm 24266  df-flim 24267  df-flf 24268  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cncf 25208  df-limc 26195  df-dv 26196  df-log 26893

This theorem is used by:  chordthmlem  27169