MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  coskpi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem coskpi 26575
Description: The absolute value of the cosine of an integer multiple of π is 1. (Contributed by NM, 19-Aug-2008.)
Assertion
Ref Expression
coskpi (𝐾 ∈ ℤ → (abs‘(cos‘(𝐾 · π))) = 1)

Proof of Theorem coskpi
StepHypRef Expression
1 zcn 12638 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℂ)
2 2cn 12362 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
3 picn 26511 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℂ
4 mul12 11449 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ π ∈ ℂ) → (𝐾 · (2 · π)) = (2 · (𝐾 · π)))
52, 3, 4mp3an23 1453 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℂ → (𝐾 · (2 · π)) = (2 · (𝐾 · π)))
61, 5syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (2 · π)) = (2 · (𝐾 · π)))
76fveq2d 6919 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℤ → (cos‘(𝐾 · (2 · π))) = (cos‘(2 · (𝐾 · π))))
8 cos2kpi 26536 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℤ → (cos‘(𝐾 · (2 · π))) = 1)
9 zre 12637 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℝ)
10 pire 26510 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
11 remulcl 11263 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ) → (𝐾 · π) ∈ ℝ)
129, 10, 11sylancl 585 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · π) ∈ ℝ)
1312recnd 11312 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · π) ∈ ℂ)
14 cos2t 16220 . . . . . . . . 9 ((𝐾 · π) ∈ ℂ → (cos‘(2 · (𝐾 · π))) = ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1))
1513, 14syl 17 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℤ → (cos‘(2 · (𝐾 · π))) = ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1))
167, 8, 153eqtr3rd 2789 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℤ → ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1) = 1)
1712recoscld 16186 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → (cos‘(𝐾 · π)) ∈ ℝ)
1817recnd 11312 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → (cos‘(𝐾 · π)) ∈ ℂ)
1918sqcld 14188 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℤ → ((cos‘(𝐾 · π))↑2) ∈ ℂ)
20 mulcl 11262 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℂ ∧ ((cos‘(𝐾 · π))↑2) ∈ ℂ) → (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) ∈ ℂ)
212, 19, 20sylancr 586 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℤ → (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) ∈ ℂ)
22 ax-1cn 11236 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
23 subadd 11533 . . . . . . . . 9 (((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1) = 1 ↔ (1 + 1) = (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2))))
2422, 22, 23mp3an23 1453 . . . . . . . 8 ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) ∈ ℂ → (((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1) = 1 ↔ (1 + 1) = (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2))))
2521, 24syl 17 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℤ → (((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) − 1) = 1 ↔ (1 + 1) = (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2))))
2616, 25mpbid 232 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℤ → (1 + 1) = (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)))
27 2t1e2 12450 . . . . . . 7 (2 · 1) = 2
28 df-2 12350 . . . . . . 7 2 = (1 + 1)
2927, 28eqtr2i 2769 . . . . . 6 (1 + 1) = (2 · 1)
3026, 29eqtr3di 2795 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℤ → (2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) = (2 · 1))
31 2cnne0 12497 . . . . . . 7 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
32 mulcan 11921 . . . . . . 7 ((((cos‘(𝐾 · π))↑2) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) = (2 · 1) ↔ ((cos‘(𝐾 · π))↑2) = 1))
3322, 31, 32mp3an23 1453 . . . . . 6 (((cos‘(𝐾 · π))↑2) ∈ ℂ → ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) = (2 · 1) ↔ ((cos‘(𝐾 · π))↑2) = 1))
3419, 33syl 17 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℤ → ((2 · ((cos‘(𝐾 · π))↑2)) = (2 · 1) ↔ ((cos‘(𝐾 · π))↑2) = 1))
3530, 34mpbid 232 . . . 4 (𝐾 ∈ ℤ → ((cos‘(𝐾 · π))↑2) = 1)
36 sq1 14238 . . . 4 (1↑2) = 1
3735, 36eqtr4di 2798 . . 3 (𝐾 ∈ ℤ → ((cos‘(𝐾 · π))↑2) = (1↑2))
38 1re 11284 . . . 4 1 ∈ ℝ
39 sqabs 15350 . . . 4 (((cos‘(𝐾 · π)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (((cos‘(𝐾 · π))↑2) = (1↑2) ↔ (abs‘(cos‘(𝐾 · π))) = (abs‘1)))
4017, 38, 39sylancl 585 . . 3 (𝐾 ∈ ℤ → (((cos‘(𝐾 · π))↑2) = (1↑2) ↔ (abs‘(cos‘(𝐾 · π))) = (abs‘1)))
4137, 40mpbid 232 . 2 (𝐾 ∈ ℤ → (abs‘(cos‘(𝐾 · π))) = (abs‘1))
42 abs1 15340 . 2 (abs‘1) = 1
4341, 42eqtrdi 2796 1 (𝐾 ∈ ℤ → (abs‘(cos‘(𝐾 · π))) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2108  wne 2946  cfv 6568  (class class class)co 7443  cc 11176  cr 11177  0cc0 11178  1c1 11179   + caddc 11181   · cmul 11183  cmin 11514  2c2 12342  cz 12633  cexp 14106  abscabs 15277  cosccos 16106  πcpi 16108
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7764  ax-inf2 9704  ax-cnex 11234  ax-resscn 11235  ax-1cn 11236  ax-icn 11237  ax-addcl 11238  ax-addrcl 11239  ax-mulcl 11240  ax-mulrcl 11241  ax-mulcom 11242  ax-addass 11243  ax-mulass 11244  ax-distr 11245  ax-i2m1 11246  ax-1ne0 11247  ax-1rid 11248  ax-rnegex 11249  ax-rrecex 11250  ax-cnre 11251  ax-pre-lttri 11252  ax-pre-lttrn 11253  ax-pre-ltadd 11254  ax-pre-mulgt0 11255  ax-pre-sup 11256  ax-addf 11257
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5650  df-se 5651  df-we 5652  df-xp 5701  df-rel 5702  df-cnv 5703  df-co 5704  df-dm 5705  df-rn 5706  df-res 5707  df-ima 5708  df-pred 6327  df-ord 6393  df-on 6394  df-lim 6395  df-suc 6396  df-iota 6520  df-fun 6570  df-fn 6571  df-f 6572  df-f1 6573  df-fo 6574  df-f1o 6575  df-fv 6576  df-isom 6577  df-riota 7399  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7708  df-om 7898  df-1st 8024  df-2nd 8025  df-supp 8196  df-frecs 8316  df-wrecs 8347  df-recs 8421  df-rdg 8460  df-1o 8516  df-2o 8517  df-er 8757  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8950  df-en 8998  df-dom 8999  df-sdom 9000  df-fin 9001  df-fsupp 9426  df-fi 9474  df-sup 9505  df-inf 9506  df-oi 9573  df-card 10002  df-pnf 11320  df-mnf 11321  df-xr 11322  df-ltxr 11323  df-le 11324  df-sub 11516  df-neg 11517  df-div 11942  df-nn 12288  df-2 12350  df-3 12351  df-4 12352  df-5 12353  df-6 12354  df-7 12355  df-8 12356  df-9 12357  df-n0 12548  df-z 12634  df-dec 12753  df-uz 12898  df-q 13008  df-rp 13052  df-xneg 13169  df-xadd 13170  df-xmul 13171  df-ioo 13405  df-ioc 13406  df-ico 13407  df-icc 13408  df-fz 13562  df-fzo 13706  df-fl 13837  df-seq 14047  df-exp 14107  df-fac 14317  df-bc 14346  df-hash 14374  df-shft 15110  df-cj 15142  df-re 15143  df-im 15144  df-sqrt 15278  df-abs 15279  df-limsup 15511  df-clim 15528  df-rlim 15529  df-sum 15729  df-ef 16109  df-sin 16111  df-cos 16112  df-pi 16114  df-struct 17188  df-sets 17205  df-slot 17223  df-ndx 17235  df-base 17253  df-ress 17282  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-starv 17320  df-sca 17321  df-vsca 17322  df-ip 17323  df-tset 17324  df-ple 17325  df-ds 17327  df-unif 17328  df-hom 17329  df-cco 17330  df-rest 17476  df-topn 17477  df-0g 17495  df-gsum 17496  df-topgen 17497  df-pt 17498  df-prds 17501  df-xrs 17556  df-qtop 17561  df-imas 17562  df-xps 17564  df-mre 17638  df-mrc 17639  df-acs 17641  df-mgm 18672  df-sgrp 18751  df-mnd 18767  df-submnd 18813  df-mulg 19102  df-cntz 19351  df-cmn 19818  df-psmet 21373  df-xmet 21374  df-met 21375  df-bl 21376  df-mopn 21377  df-fbas 21378  df-fg 21379  df-cnfld 21382  df-top 22913  df-topon 22930  df-topsp 22952  df-bases 22966  df-cld 23040  df-ntr 23041  df-cls 23042  df-nei 23119  df-lp 23157  df-perf 23158  df-cn 23248  df-cnp 23249  df-haus 23336  df-tx 23583  df-hmeo 23776  df-fil 23867  df-fm 23959  df-flim 23960  df-flf 23961  df-xms 24343  df-ms 24344  df-tms 24345  df-cncf 24915  df-limc 25913  df-dv 25914
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator