Theorem coscn 25019

Description: Cosine is continuous. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 3-Sep-2014.)

Assertion

Ref	Expression
coscn	⊢ cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)

Proof of Theorem coscn

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-cos 15409	. 2 ⊢ cos = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2))
2		eqid 2821	. . . . . . . 8 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
3	2	addcn 23456	. . . . . . . . 9 ⊢ + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
4	3	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (⊤ → + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
5		efcn 25017	. . . . . . . . . 10 ⊢ exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
6	5	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (⊤ → exp ∈ (ℂ–cn→ℂ))
7		ax-icn 10582	. . . . . . . . . 10 ⊢ i ∈ ℂ
8		eqid 2821	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥))
9	8	mulc1cncf 23496	. . . . . . . . . 10 ⊢ (i ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
10	7, 9	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
11	6, 10	cncfmpt1f 23504	. . . . . . . 8 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (exp‘(i · 𝑥))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
12		negicn 10873	. . . . . . . . . 10 ⊢ -i ∈ ℂ
13		eqid 2821	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥))
14	13	mulc1cncf 23496	. . . . . . . . . 10 ⊢ (-i ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
15	12, 14	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
16	6, 15	cncfmpt1f 23504	. . . . . . . 8 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
17	2, 4, 11, 16	cncfmpt2f 23505	. . . . . . 7 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
18		cncff 23484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) ∈ (ℂ–cn→ℂ) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
19	17, 18	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
20		eqid 2821	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))
21	20	fmpt 6860	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℂ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ ℂ ↔ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
22	19, 21	sylibr 236	. . . . 5 ⊢ (⊤ → ∀𝑥 ∈ ℂ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ ℂ)
23		eqidd 2822	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))))
24		eqidd 2822	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)))
25		oveq1 7149	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) → (𝑦 / 2) = (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2))
26	22, 23, 24, 25	fmptcof 6878	. . . 4 ⊢ (⊤ → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∘ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)))
27		2cn 11699	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℂ
28		2ne0 11728	. . . . . . 7 ⊢ 2 ≠ 0
29		eqid 2821	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2))
30	29	divccncf 23497	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
31	27, 28, 30	mp2an 690	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ)
32	31	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
33	17, 32	cncfco 23498	. . . 4 ⊢ (⊤ → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∘ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
34	26, 33	eqeltrrd 2914	. . 3 ⊢ (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
35	34	mptru 1544	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ)
36	1, 35	eqeltri 2909	1 ⊢ cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)

Syntax hints:  ⊤wtru 1538   ∈ wcel 2114   ≠ wne 3016  ∀wral 3138   ↦ cmpt 5132   ∘ ccom 5545  ⟶wf 6337  ‘cfv 6341  (class class class)co 7142  ℂcc 10521  0cc0 10523  ici 10525   + caddc 10526   · cmul 10528  -cneg 10857   / cdiv 11283  2c2 11679  expce 15400  cosccos 15403  TopOpenctopn 16678  ℂ_fldccnfld 20528   Cn ccn 21815   ×_t ctx 22151  –cn→ccncf 23467

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5176  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5252  ax-pr 5316  ax-un 7447  ax-inf2 9090  ax-cnex 10579  ax-resscn 10580  ax-1cn 10581  ax-icn 10582  ax-addcl 10583  ax-addrcl 10584  ax-mulcl 10585  ax-mulrcl 10586  ax-mulcom 10587  ax-addass 10588  ax-mulass 10589  ax-distr 10590  ax-i2m1 10591  ax-1ne0 10592  ax-1rid 10593  ax-rnegex 10594  ax-rrecex 10595  ax-cnre 10596  ax-pre-lttri 10597  ax-pre-lttrn 10598  ax-pre-ltadd 10599  ax-pre-mulgt0 10600  ax-pre-sup 10601  ax-addf 10602  ax-mulf 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3488  df-sbc 3764  df-csb 3872  df-dif 3927  df-un 3929  df-in 3931  df-ss 3940  df-pss 3942  df-nul 4280  df-if 4454  df-pw 4527  df-sn 4554  df-pr 4556  df-tp 4558  df-op 4560  df-uni 4825  df-int 4863  df-iun 4907  df-iin 4908  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5446  df-eprel 5451  df-po 5460  df-so 5461  df-fr 5500  df-se 5501  df-we 5502  df-xp 5547  df-rel 5548  df-cnv 5549  df-co 5550  df-dm 5551  df-rn 5552  df-res 5553  df-ima 5554  df-pred 6134  df-ord 6180  df-on 6181  df-lim 6182  df-suc 6183  df-iota 6300  df-fun 6343  df-fn 6344  df-f 6345  df-f1 6346  df-fo 6347  df-f1o 6348  df-fv 6349  df-isom 6350  df-riota 7100  df-ov 7145  df-oprab 7146  df-mpo 7147  df-of 7395  df-om 7567  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7817  df-wrecs 7933  df-recs 7994  df-rdg 8032  df-1o 8088  df-2o 8089  df-oadd 8092  df-er 8275  df-map 8394  df-pm 8395  df-ixp 8448  df-en 8496  df-dom 8497  df-sdom 8498  df-fin 8499  df-fsupp 8820  df-fi 8861  df-sup 8892  df-inf 8893  df-oi 8960  df-card 9354  df-pnf 10663  df-mnf 10664  df-xr 10665  df-ltxr 10666  df-le 10667  df-sub 10858  df-neg 10859  df-div 11284  df-nn 11625  df-2 11687  df-3 11688  df-4 11689  df-5 11690  df-6 11691  df-7 11692  df-8 11693  df-9 11694  df-n0 11885  df-z 11969  df-dec 12086  df-uz 12231  df-q 12336  df-rp 12377  df-xneg 12494  df-xadd 12495  df-xmul 12496  df-ico 12731  df-icc 12732  df-fz 12883  df-fzo 13024  df-fl 13152  df-seq 13360  df-exp 13420  df-fac 13624  df-bc 13653  df-hash 13681  df-shft 14411  df-cj 14443  df-re 14444  df-im 14445  df-sqrt 14579  df-abs 14580  df-limsup 14813  df-clim 14830  df-rlim 14831  df-sum 15028  df-ef 15406  df-cos 15409  df-struct 16468  df-ndx 16469  df-slot 16470  df-base 16472  df-sets 16473  df-ress 16474  df-plusg 16561  df-mulr 16562  df-starv 16563  df-sca 16564  df-vsca 16565  df-ip 16566  df-tset 16567  df-ple 16568  df-ds 16570  df-unif 16571  df-hom 16572  df-cco 16573  df-rest 16679  df-topn 16680  df-0g 16698  df-gsum 16699  df-topgen 16700  df-pt 16701  df-prds 16704  df-xrs 16758  df-qtop 16763  df-imas 16764  df-xps 16766  df-mre 16840  df-mrc 16841  df-acs 16843  df-mgm 17835  df-sgrp 17884  df-mnd 17895  df-submnd 17940  df-mulg 18208  df-cntz 18430  df-cmn 18891  df-psmet 20520  df-xmet 20521  df-met 20522  df-bl 20523  df-mopn 20524  df-fbas 20525  df-fg 20526  df-cnfld 20529  df-top 21485  df-topon 21502  df-topsp 21524  df-bases 21537  df-cld 21610  df-ntr 21611  df-cls 21612  df-nei 21689  df-lp 21727  df-perf 21728  df-cn 21818  df-cnp 21819  df-haus 21906  df-tx 22153  df-hmeo 22346  df-fil 22437  df-fm 22529  df-flim 22530  df-flf 22531  df-xms 22913  df-ms 22914  df-tms 22915  df-cncf 23469  df-limc 24449  df-dv 24450

This theorem is referenced by:  recosf1o  25105  dvtanlem  34975  dvsinax  42287  itgsin0pilem1  42325  itgsinexplem1  42329  itgcoscmulx  42344  itgsincmulx  42349  dirkeritg  42477  dirkercncflem2  42479  fourierdlem16  42498  fourierdlem22  42504  fourierdlem39  42521  fourierdlem58  42539  fourierdlem62  42543  fourierdlem73  42554  fourierdlem83  42564  sqwvfoura  42603