Theorem cosargd 26524

Description: The cosine of the argument is the quotient of the real part and the absolute value. Compare to efiarg 26523. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
cosargd.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
cosargd.2	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
cosargd	⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)))

Proof of Theorem cosargd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cosargd.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
2	1	cjcld 15169	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3	1, 2	addcld 11200	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4	1	abscld 15412	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ∈ ℝ)
5	4	recnd 11209	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ∈ ℂ)
6		2cnd 12271	. . 3 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
7		cosargd.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
8	1, 7	absne0d 15423	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ≠ 0)
9		2ne0 12297	. . . 4 ⊢ 2 ≠ 0
10	9	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 2 ≠ 0)
11	3, 5, 6, 8, 10	divdiv32d 11990	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) / (abs‘𝑋)))
12	1, 7	logcld 26486	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
13	12	imcld 15168	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℝ)
14	13	recnd 11209	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℂ)
15		cosval 16098	. . . 4 ⊢ ((ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℂ → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2))
16	14, 15	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2))
17		efiarg 26523	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0) → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (𝑋 / (abs‘𝑋)))
18	1, 7, 17	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (𝑋 / (abs‘𝑋)))
19		ax-icn 11134	. . . . . . . . . . 11 ⊢ i ∈ ℂ
20	19	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → i ∈ ℂ)
21	20, 14	mulcld 11201	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (i · (ℑ‘(log‘𝑋))) ∈ ℂ)
22		efcj 16065	. . . . . . . . 9 ⊢ ((i · (ℑ‘(log‘𝑋))) ∈ ℂ → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))))
23	21, 22	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))))
24	20, 14	cjmuld 15194	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = ((∗‘i) · (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋)))))
25		cji 15132	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∗‘i) = -i
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∗‘i) = -i)
27	13	cjred 15199	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (ℑ‘(log‘𝑋)))
28	26, 27	oveq12d 7408	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((∗‘i) · (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋)))) = (-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))
29	24, 28	eqtrd 2765	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))
30	29	fveq2d 6865	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))))
31	18	fveq2d 6865	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))))
32	23, 30, 31	3eqtr3d 2773	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))))
33	1, 5, 8	cjdivd 15196	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))) = ((∗‘𝑋) / (∗‘(abs‘𝑋))))
34	4	cjred 15199	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∗‘(abs‘𝑋)) = (abs‘𝑋))
35	34	oveq2d 7406	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝑋) / (∗‘(abs‘𝑋))) = ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋)))
36	32, 33, 35	3eqtrd 2769	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋)))
37	18, 36	oveq12d 7408	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = ((𝑋 / (abs‘𝑋)) + ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋))))
38	1, 2, 5, 8	divdird 12003	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) = ((𝑋 / (abs‘𝑋)) + ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋))))
39	37, 38	eqtr4d 2768	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)))
40	39	oveq1d 7405	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2))
41	16, 40	eqtrd 2765	. 2 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2))
42		reval 15079	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ ℂ → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
43	1, 42	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
44	43	oveq1d 7405	. 2 ⊢ (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) / (abs‘𝑋)))
45	11, 41, 44	3eqtr4d 2775	1 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2926  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  ℂcc 11073  0cc0 11075  ici 11077   + caddc 11078   · cmul 11080  -cneg 11413   / cdiv 11842  2c2 12248  ∗ccj 15069  ℜcre 15070  ℑcim 15071  abscabs 15207  expce 16034  cosccos 16037  logclog 26470

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-inf2 9601  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153  ax-addf 11154

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7656  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8674  df-map 8804  df-pm 8805  df-ixp 8874  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-fsupp 9320  df-fi 9369  df-sup 9400  df-inf 9401  df-oi 9470  df-card 9899  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-div 11843  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-4 12258  df-5 12259  df-6 12260  df-7 12261  df-8 12262  df-9 12263  df-n0 12450  df-z 12537  df-dec 12657  df-uz 12801  df-q 12915  df-rp 12959  df-xneg 13079  df-xadd 13080  df-xmul 13081  df-ioo 13317  df-ioc 13318  df-ico 13319  df-icc 13320  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13974  df-exp 14034  df-fac 14246  df-bc 14275  df-hash 14303  df-shft 15040  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-limsup 15444  df-clim 15461  df-rlim 15462  df-sum 15660  df-ef 16040  df-sin 16042  df-cos 16043  df-pi 16045  df-struct 17124  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17392  df-topn 17393  df-0g 17411  df-gsum 17412  df-topgen 17413  df-pt 17414  df-prds 17417  df-xrs 17472  df-qtop 17477  df-imas 17478  df-xps 17480  df-mre 17554  df-mrc 17555  df-acs 17557  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-submnd 18718  df-mulg 19007  df-cntz 19256  df-cmn 19719  df-psmet 21263  df-xmet 21264  df-met 21265  df-bl 21266  df-mopn 21267  df-fbas 21268  df-fg 21269  df-cnfld 21272  df-top 22788  df-topon 22805  df-topsp 22827  df-bases 22840  df-cld 22913  df-ntr 22914  df-cls 22915  df-nei 22992  df-lp 23030  df-perf 23031  df-cn 23121  df-cnp 23122  df-haus 23209  df-tx 23456  df-hmeo 23649  df-fil 23740  df-fm 23832  df-flim 23833  df-flf 23834  df-xms 24215  df-ms 24216  df-tms 24217  df-cncf 24778  df-limc 25774  df-dv 25775  df-log 26472

This theorem is referenced by:  cosarg0d  26525  cosangneg2d  26724