Theorem coseq00topi 26632

Description: Location of the zeroes of cosine in (0[,]π). (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Assertion

Ref	Expression
coseq00topi	⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → ((cos‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = (π / 2)))

Proof of Theorem coseq00topi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 780	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) → (cos‘𝐴) = 0)
2		0re 11209	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 ∈ ℝ
3		pire 26584	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ π ∈ ℝ
4	2, 3	elicc2i 13438	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ π))
5	4	birani 508	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ π))
6	5	simp1d 1158	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → 𝐴 ∈ ℝ)
7	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
8		simpr 489	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → 0 < 𝐴)
9		simplr 780	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 < (π / 2))
10	2	rexri 11266	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ*
11		halfpire 26594	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ
12	11	rexri 11266	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ*
13		elioo2 13412	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((0 ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0(,)(π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 < (π / 2))))
14	10, 12, 13	mp2an 704	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)(π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐴 ∧ 𝐴 < (π / 2)))
15	7, 8, 9, 14	syl3anbrc 1360	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → 𝐴 ∈ (0(,)(π / 2)))
16		sincosq1sgn 26628	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (0(,)(π / 2)) → (0 < (sin‘𝐴) ∧ 0 < (cos‘𝐴)))
17	15, 16	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → (0 < (sin‘𝐴) ∧ 0 < (cos‘𝐴)))
18	17	simprd 500	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → 0 < (cos‘𝐴))
19	18	gt0ne0d 11777	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 < 𝐴) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
20		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 = 𝐴) → 0 = 𝐴)
21	20	fveq2d 6886	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 = 𝐴) → (cos‘0) = (cos‘𝐴))
22		cos0 16205	. . . . . . 7 ⊢ (cos‘0) = 1
23	21, 22	eqtr3di 2819	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 = 𝐴) → (cos‘𝐴) = 1)
24		ax-1ne0 11168	. . . . . . 7 ⊢ 1 ≠ 0
25	24	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 = 𝐴) → 1 ≠ 0)
26	23, 25	eqnetrd 3031	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) ∧ 0 = 𝐴) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
27	5	simp2d 1159	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → 0 ≤ 𝐴)
28		0red 11210	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → 0 ∈ ℝ)
29	28, 6	leloed 11352	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (0 ≤ 𝐴 ↔ (0 < 𝐴 ∨ 0 = 𝐴)))
30	27, 29	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (0 < 𝐴 ∨ 0 = 𝐴))
31	30	adantr 485	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) → (0 < 𝐴 ∨ 0 = 𝐴))
32	19, 26, 31	mpjaodan 973	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
33	1, 32	pm2.21ddne 3048	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 < (π / 2)) → 𝐴 = (π / 2))
34		simpr 489	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ 𝐴 = (π / 2)) → 𝐴 = (π / 2))
35		simplr 780	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) → (cos‘𝐴) = 0)
36	6	ad2antrr 738	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → 𝐴 ∈ ℝ)
37		simplr 780	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → (π / 2) < 𝐴)
38		simpr 489	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → 𝐴 < π)
39	3	rexri 11266	. . . . . . . . . 10 ⊢ π ∈ ℝ*
40		elioo2 13412	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((π / 2) ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ ((π / 2)(,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ (π / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < π)))
41	12, 39, 40	mp2an 704	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ((π / 2)(,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ (π / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < π))
42	36, 37, 38, 41	syl3anbrc 1360	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → 𝐴 ∈ ((π / 2)(,)π))
43		sincosq2sgn 26629	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ((π / 2)(,)π) → (0 < (sin‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < 0))
44	42, 43	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → (0 < (sin‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) < 0))
45	44	simprd 500	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → (cos‘𝐴) < 0)
46	45	lt0ne0d 11778	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 < π) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
47		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 = π) → 𝐴 = π)
48	47	fveq2d 6886	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 = π) → (cos‘𝐴) = (cos‘π))
49		cospi 26602	. . . . . . 7 ⊢ (cos‘π) = -1
50	48, 49	eqtrdi 2820	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 = π) → (cos‘𝐴) = -1)
51		neg1ne0 12204	. . . . . . 7 ⊢ -1 ≠ 0
52	51	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 = π) → -1 ≠ 0)
53	50, 52	eqnetrd 3031	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) ∧ 𝐴 = π) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
54	5	simp3d 1160	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → 𝐴 ≤ π)
55	3	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → π ∈ ℝ)
56	6, 55	leloed 11352	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (𝐴 ≤ π ↔ (𝐴 < π ∨ 𝐴 = π)))
57	54, 56	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (𝐴 < π ∨ 𝐴 = π))
58	57	adantr 485	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) → (𝐴 < π ∨ 𝐴 = π))
59	46, 53, 58	mpjaodan 973	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
60	35, 59	pm2.21ddne 3048	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) ∧ (π / 2) < 𝐴) → 𝐴 = (π / 2))
61	55	rehalfcld 12490	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (π / 2) ∈ ℝ)
62	6, 61	lttri4d 11350	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → (𝐴 < (π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2) ∨ (π / 2) < 𝐴))
63	33, 34, 60, 62	mpjao3dan 1457	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ (cos‘𝐴) = 0) → 𝐴 = (π / 2))
64		fveq2 6882	. . . 4 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (cos‘𝐴) = (cos‘(π / 2)))
65		coshalfpi 26599	. . . 4 ⊢ (cos‘(π / 2)) = 0
66	64, 65	eqtrdi 2820	. . 3 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (cos‘𝐴) = 0)
67	66	adantl 486	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (0[,]π) ∧ 𝐴 = (π / 2)) → (cos‘𝐴) = 0)
68	63, 67	impbida 812	1 ⊢ (𝐴 ∈ (0[,]π) → ((cos‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = (π / 2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∨ wo 860   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964   class class class wbr 5113  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  ℝcr 11098  0cc0 11099  1c1 11100  ℝ^*cxr 11241   < clt 11242   ≤ cle 11243  -cneg 11441   / cdiv 11870  2c2 12294  (,)cioo 13371  [,]cicc 13374  sincsin 16116  cosccos 16117  πcpi 16119

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9609  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-er 8693  df-map 8825  df-pm 8826  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9321  df-fi 9370  df-sup 9401  df-inf 9402  df-oi 9471  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-q 12972  df-rp 13016  df-xneg 13136  df-xadd 13137  df-xmul 13138  df-ioo 13375  df-ioc 13376  df-ico 13377  df-icc 13378  df-fz 13535  df-fzo 13682  df-fl 13824  df-seq 14037  df-exp 14097  df-fac 14309  df-bc 14338  df-hash 14366  df-shft 15103  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-limsup 15521  df-clim 15538  df-rlim 15539  df-sum 15737  df-ef 16120  df-sin 16122  df-cos 16123  df-pi 16125  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-hom 17333  df-cco 17334  df-rest 17474  df-topn 17475  df-0g 17493  df-gsum 17494  df-topgen 17495  df-pt 17496  df-prds 17499  df-xrs 17555  df-qtop 17560  df-imas 17561  df-xps 17563  df-mre 17637  df-mrc 17638  df-acs 17640  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-submnd 18841  df-mulg 19133  df-cntz 19386  df-cmn 19851  df-psmet 21482  df-xmet 21483  df-met 21484  df-bl 21485  df-mopn 21486  df-fbas 21487  df-fg 21488  df-cnfld 21491  df-top 23019  df-topon 23036  df-topsp 23058  df-bases 23071  df-cld 23144  df-ntr 23145  df-cls 23146  df-nei 23223  df-lp 23261  df-perf 23262  df-cn 23352  df-cnp 23353  df-haus 23440  df-tx 23687  df-hmeo 23880  df-fil 23971  df-fm 24063  df-flim 24064  df-flf 24065  df-xms 24445  df-ms 24446  df-tms 24447  df-cncf 25005  df-limc 25993  df-dv 25994

This theorem is referenced by:  coseq0negpitopi  26633